[发明专利]船用低速柴油机气缸套铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别是一种船用低速柴油机气缸套铸造方法。

背景技术

船用低速柴油机气缸套，属于厚大铸铁件，该类型铸件工作环境恶劣，承受着电化学腐蚀和横向振动所引起的空泡腐蚀的作用。随着新型柴油机对冲程、爆发压力等技术要求的不断提高，对气缸套的强韧性、耐磨性提出了更高的要求。气缸套常选用减摩铸铁材料，这不仅是因为其减震性、热传导性好，而且也因为在润滑不充分的条件下，铸铁分布着储存润滑油的并具有自润滑的石墨，但石墨对基体具有割裂作用及缩减作用，降低了气缸套的强韧性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种船用低速柴油机气缸套铸造方法，能够改善石墨、硬质相形态及分布，满足了船用低速柴油机气缸套高强度、高耐磨性能的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种船用低速柴油机气缸套铸造方法，包括以下步骤：

一、控制铁液成分以重量百分比计的磷0.14~0.16%、钒0.2~0.4%、硼0.035-0.045%、碳含量3.0~3.4%、硫含量低于0.04%，铁液成分合格后升温、出炉；

二、铁水变质处理及孕育处理

先把按重量百分比计0.08~0.14%球化剂放在处理包底，然后按重量百分比计的0.45-0.55%变质剂均匀覆盖在球化剂上，在其上覆盖重量百分比计0.2~0.3%硅钡合金，最后在表面覆盖钢板；

铁水温度升至1480~1490℃时，出炉进行变质处理；

铁水变质处理过程中，往铁水包中加入重量百分比0.1-0.15%孕育剂进行孕育处理；

三、对变质、孕育后铁水进行除渣处理，除渣结束后，铁水浇入铸型；

通过以上步骤得到船用低速柴油机气缸套。

步骤一中，硫含量为0.01~0.04%。

步骤一中，升温温度为1480-1500℃。

所述的球化剂为稀土镁，其中按重量分计的含量为Mg 6-7%、RE 1.5-2.5%，其余为铁。

所述的变质剂为稀土镁，其中按重量分计的含量为Mg 3-4%、RE 8-10%。

所述的硅钡合金按重量分计的含量为Ca 1-2%、Ba 2-4% 、Si 70-75%。

所述的孕育剂为SbSi按重量分计的含量为Sb 8-10%、Si 60-65%。

本发明提供的一种船用低速柴油机气缸套铸造方法，选用适当含量的合金元素进行合金化，提高了气缸套强度；采用稀土镁进行变质处理，石墨分布均匀且端部明显钝化，硬质相呈断网状且分布均匀，改善了气缸套的断面敏感性；利用含锑孕育剂进行孕育处理，抑制了铁素体析出，提高气缸套综合性能，提高了其使用寿命。在减轻石墨对基体的割裂作用的同时改善铸件断面敏感性。本发明的产品，在常温下其中σ_b大于270MPa，A大于0.3%,硬度达到HB200-260。本发明方法的优点还在于：操作简单，效果明显，能有效提高船用低速柴油机气缸套的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明方法制备的产品中100倍放大镜下的断面金相图。

图2为本发明方法制备的产品中100倍放大镜下的断面金相图。

图3为本发明方法制备的产品中100倍放大镜下的石墨分布图。

图4为本发明方法制备的产品中100倍放大镜下的石墨分布图。

具体实施方式

一种船用低速柴油机气缸套铸造方法，包括以下步骤：

一、选用生铁、废钢进行配料，在中频炉中熔化；依炉前光谱分析仪进行化学成分调整；控制铁液成分以重量百分比计的磷0.14~0.16%、钒0.2~0.4%、硼0.035-0.045%、碳含量3.0~3.4%、硫含量低于0.04%，铁液成分合格后升温、出炉；

升温温度为1480-1500℃。

钒是强碳化物形成元素，能形成稳定的高硬度的强化相质点，弥散分布在基体中，并能显著细化片状石墨和珠光体基体；

硼在铸件中形成硼碳化物，均能在凝固末期共晶团晶界处析出断续网状或连续网状分布的含硼碳化物相；

磷形成二元磷共晶，有硼存在时，与硼形成含硼磷共晶，这种组织显微硬度较高，减摩性能得到较大的改善。

二、铁水变质处理及孕育处理