[发明专利]短流程铸造双金属制动鼓的方法

权利要求书

1.一种短流程铸造双金属制动鼓的方法，其特征在于制动鼓外层采用以报废汽车外壳为主冶炼而成的连铸钢板加工而成，制动鼓内层采用高强度耐磨灰铸铁，二者通过离心复合铸造成冶金结合，包括以下步骤：

①先用废旧汽车撕碎机将报废汽车外壳进行粗碎，然后用废钢打包机将粗碎后的汽车外壳打包成尺寸为150-250mm×150-250mm×150-250mm的钢块；

②采用步骤①中的钢块、Q235废钢、高碳铬铁和氮化锰铁为炉料，炉料中Q235废钢、高碳铬铁、钢块和氮化锰铁的质量组成分别为：20-22％，1.0-1.2％，76-78％，0.8-1.0％，四种炉料的质量分数之和为100％；在中频感应电炉内先将质量分数为20-22％的Q235废钢和质量分数为1.0-1.2％的高碳铬铁混合加热熔化；Q235废钢和高碳铬铁全部熔化后，升温至1580-1595℃时，加入质量分数为0.8-1.0％的氮化锰铁和质量分数为76-78％的钢块；氮化锰铁和钢块全部熔化后，升温至1615-1630℃，出炉到钢包，钢包底部预先加入了颗粒尺寸3-6mm的Si-Ca-Ba合金、钛铁、铝镁合金和稀土硅铁；Si-Ca-Ba合金、钛铁、铝镁合金和稀土硅铁加入量分别占进入钢包内钢水质量分数的0.3-0.5％、0.25-0.30％、0.18-0.22％和0.15-0.20％；钢水经扒渣静置后，当温度降至1533-1548℃，将钢水在薄板坯连铸机上，直接铸成厚度12-16mm的钢板；

③将步骤②获得的部分钢板在卷取机上卷成钢筒并将钢筒焊接牢固；还将部分钢板切割成法兰，将法兰和钢筒焊接成一体得到双金属制动鼓外层钢壳精旋坯料，然后将双金属制动鼓外层钢壳精旋坯料进行滚型，得到复合制动鼓外层钢壳；并在外层钢壳内表面将与内层灰铸铁结合部位涂覆厚度0.8-1.2mm的硼砂，并用感应线圈将外层钢壳内表面迅速加热到610-710℃，然后置于离心机上；随后浇注内层灰铸铁；内层灰铸铁铁水的化学组成及其质量分数控制在3.71-3.96％C,1.44-1.97％Si,0.38-0.65％Mn,0.37-0.46％Cu,0.02-0.04％Sn,0.05-0.09％K,0.002-0.004％B,0.003-0.006％Ce,0.12-0.25％Al,0.04-0.07％Ca,0.05％S,0.08％P,余量Fe；铁水浇注温度1382-1421℃；离心机转速550-620rpm；

④内层铁水全部进入铸型后，立即喷水雾冷却外层钢壳，并使外层钢壳温度控制在220-360℃；内层铁水全部凝固后，停止喷水雾，自然空冷至室温，最后精加工至规定尺寸和精度，即可获得短流程铸造双金属制动鼓。

2.按照权利要求1所述的一种短流程铸造双金属制动鼓的方法，其特征在于，所述Q235废钢的化学组成及质量分数为0.14～0.22％C，0.30～0.65％Mn，≤0.30％Si，≤0.050％S，≤0.045％P，余量为Fe及不可避免的杂质；

所述高碳铬铁的化学组成及质量分数为62.0～68.0％Cr，7.0～8.5％C，2.0～3.5％Si，余量为Fe；

所述氮化锰铁的化学组成及质量分数为72-77％Mn,4.2-4.8％N,1.0％C,3.0％Si,0.3％P,0.02％S,余量Fe。

3.按照权利要求1所述的一种短流程铸造双金属制动鼓的方法，其特征在于，所述稀土硅铁的化学组成及质量分数为27.0～30.0％RE,38.0～42.0％Si,3.0％Mn,5.0％Ca,3.0％Ti，余量为Fe及不可避免的杂质；

所述铝镁合金的化学组成及质量分数为84-86％Al、14-16％Mg；

所述Si-Ca-Ba合金的化学组成及质量分数为40～45％Si、10～12％Ca、10～12％Ba、≤0.8％C、≤0.04％P、≤0.06％S，余量为Fe及不可避免的杂质；

所述钛铁的化学组成及质量分数为：38～42％Ti,≤9.0％Al,≤3.0％Si,≤0.03％S,≤0.03％P,≤0.10％C,≤0.40％Cu,≤2.5％Mn,余量Fe。

4.按照权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的双金属制动鼓。