[发明专利]一种高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁及其制备方法与应用，属于合金制备技术领域。包括以下质量百分比的元素：C 2.80～3.20％，Si 4.20～4.80％，Mn≤0.30％，P≤0.050％，S≤0.020％，Ni≤0.20％，Mo 0.40～0.90％，Mg 0.010～0.020％，Cu≤0.20％，Ti 0.10～0.20％，RE≤0.05％，Al≤0.05％，余量为铁。本发明的高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁通过元素的相互作用，使该蠕墨铸铁具有优异的高温强度、及在高温中具有良好的尺寸稳定性和较好的导热能力，可以用作汽车涡轮壳及排气管。同时，该蠕墨铸铁的制备方法得到了满足应用要求的蠕墨铸铁。

技术领域

本发明涉及合金制备技术领域，尤其涉及一种高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁及其制备方法与应用。

背景技术

汽车工业是国民经济的支柱产业，汽车工业的每一次技术进步，都会带来显著的经济和社会效益，降低能耗，减少环境污染以及节约有限资源为当今汽车工业发展所面临的十分重要而且紧迫的问题。提高发动机效率和降低废气排放污染是汽车发动机技术发展的主要方向，增压器技术的使用是提高发动机效率，降低燃油消耗，降低燃油消耗的有效手段。涡轮增压器的工作温度较高，柴油机用涡轮增压器的工作温度一般在650℃左右，汽油发动机用涡轮增压器工作温度要高达800至900℃，特种车辆发动机用涡轮增压器工作温度要高达900至1050℃。随着涡轮增压器工作温度要求的提高，制造涡轮增压器的材质也在不断的更新换代。此外，用作汽车涡轮壳及排气管的材料不仅需要能够耐受足够的高温强度，还要在长期服役在高温作业中具有良好的尺寸稳定性和较好导热能力，因此仍需要不断改进汽车涡轮壳及排气管用的耐热材料。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁及其制备方法与应用。本发明提供的蠕墨铸铁具有优异的高温强度及在高温下具有良好的尺寸稳定性和较好的导热能力，能够作为涡轮增压器及排气管。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁，包括以下质量百分比的元素：C2.80～3.20％，Si4.20～4.80％，Mn≤0.30％，P≤0.050％，S≤0.020％，Ni≤0.20％，Mo0.40～0.90％，Mg0.010～0.020％，Cu≤0.20％，Ti0.10～0.20％，RE≤0.05％，Al≤0.05％，余量为铁。

本发明还提供了上述技术方案所述的高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁的制备方法，包括以下步骤：

称取生铁、废钢、回炉料、钛铁、钼铁、增碳剂和硅铁并熔炼，得到熔炼液；

将所述熔炼液进行喂丝蠕化，得到蠕化铁水；

将所述蠕化铁水进行浇注，得到所述高硅钼铁素体耐热蠕墨铸铁。

优选地，所述熔炼液的热分析参数为：液相线温度为1140～1160℃；共晶转变最低温度为1142～1148℃；再辉温度为2～8℃；共晶度为30～60；共晶奥氏体析出时间为60～120s。

优选地，所述喂丝蠕化所用的包芯线包括以下质量百分比的元素：

Si40～50％，Mg18～24％，Ca2.0～5.0％，RE1.0～5.0％，Al0.5～3.0％，余量为铁。

优选地，所述包芯线的质量为熔炼液质量的0.50～0.60％。

优选地，所述包芯线的喂丝速度为18～24m/min。

优选地，所述喂丝蠕化结束后，还包括去除所得喂丝蠕化产物中的浮渣，并静置3～6min。

优选地，在所述浇注的过程中加入瞬间孕育剂；所述瞬间孕育剂包括以下质量百分比的元素：Si60～70％，Ca1.0～3.0％，Ba0.5～3.0％，Al0.5～2.0％，余量为铁。