一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵及其高致密化鑄造成形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵及其高致密鑄造成形方法，高強(qiáng)球墨鑄鐵基體的珠光體含量在90％～95％，鐵素體含量在5％～10％，同時(shí)添加少量的Mn、Ni、Cr和微量的Nb進(jìn)行合金強(qiáng)化，合金元素組成及質(zhì)量百分比為：C：3.2％～3.8％，Si：2.0％～2.5％，Mn：0.1％～0.5％，Ni：0.1％～1.0％，Cr：0.2％～1.0％，Nb：0.01％～0.25％，P：≤0.08％，S≤0.025％，Mg：0.02％～0.06％，Re：0.01％～0.05％，余量為Fe。該球墨鑄鐵在室溫抗拉強(qiáng)度大于700MPa，HB大于280，500℃高溫抗拉強(qiáng)度大于560MPa。同時(shí)，本發(fā)明在熱冒口上設(shè)置兩個(gè)彼此獨(dú)立的扁平冒口頸，獲得了高致密飛輪鑄件，飛輪的動(dòng)不平衡量低于1270g·cm，提高了動(dòng)平衡性和安全性。
【專利說(shuō)明】
一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵及其高致密化鑄造成形方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬鋼鐵材料領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵及其高致密化鑄造成形方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性能逐漸引起人們的重視。飛輪是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單但起儲(chǔ)能和驅(qū)動(dòng)作用的零件，它通過(guò)儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程外的能量，使曲柄連桿機(jī)構(gòu)順利越過(guò)上、下止點(diǎn)以完成輔助沖程，從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的速度波動(dòng)；與此同時(shí)，飛輪在汽車(chē)傳動(dòng)系中又常常擔(dān)起驅(qū)動(dòng)摩擦離合器的任務(wù)。因此，飛輪的安全性能對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性能乃至整車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性能具有重要的影響。
[0003]球墨鑄鐵因具有高的比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)良的減振性能，以及能夠通過(guò)鑄造成形獲得具有高承載能力的結(jié)構(gòu)件，常用來(lái)制作高轉(zhuǎn)速、大馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的飛輪。球墨鑄鐵飛輪作為發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦離合器的主動(dòng)部件，在服役過(guò)程中與離合器摩擦片高速摩擦并產(chǎn)生高溫，致使飛輪表面磨損無(wú)法避免。在使用期間，若飛輪表面磨損量小且磨損均勻，則對(duì)飛輪的動(dòng)平衡性和安全性影響較??；而磨損較大或不均勻磨損會(huì)加快飛輪的損傷，在高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的交變應(yīng)力作用及高溫工況條件下，飛輪容易產(chǎn)生裂紋，不僅使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)，而且容易引發(fā)飛輪解體，造成人身安全事故。因此，提高飛輪用球墨鑄鐵的高溫強(qiáng)度和耐磨性能對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的整體安全性能顯得尤為重要。
[0004]我國(guó)近年來(lái)關(guān)于鑄鐵飛輪的研究多集中于飛輪結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，尚無(wú)提升飛輪所用球墨鑄鐵材料性能的研究，如:
[0005]中國(guó)專利CN201763497U公開(kāi)了一種“汽油機(jī)飛輪”，飛輪的結(jié)構(gòu)為:飛輪中心到邊緣有四個(gè)以上的加強(qiáng)筋，其余部位鏤空，此結(jié)構(gòu)節(jié)省了制作材料，但鏤空的飛輪體結(jié)構(gòu)不利于球墨鑄鐵凝固時(shí)的補(bǔ)縮，對(duì)鑄造工藝提出了更高的要求，同時(shí)沒(méi)有涉及飛輪所用球墨鑄鐵材料性能提升的研究。
[0006]中國(guó)專利CN101270794 A公開(kāi)了一種“發(fā)動(dòng)機(jī)的帶塑料風(fēng)葉的組合飛輪”，將帶葉片的鑄鐵飛輪整體件改為塑料風(fēng)葉輪與鑄鐵飛輪的組合件，不僅降低了制造成本，還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，但同樣沒(méi)有涉及飛輪所用球墨鑄鐵材料性能提升的研究。
[0007]中國(guó)專利CN202250542U公開(kāi)了一種“通用汽油機(jī)球墨鑄鐵飛輪”，將飛輪本體與齒圈用球墨鑄鐵一次性澆鑄成形，這種整體式結(jié)構(gòu)不僅克服了齒圈通過(guò)熱壓工藝裝配在本體上而導(dǎo)致的配合精度降低的缺陷，而且飛輪的強(qiáng)度高、重量輕、使用安全可靠，但同樣沒(méi)有涉及飛輪所用球墨鑄鐵材料性能提升的研究。
[0008]高速旋轉(zhuǎn)下的飛輪承受巨大的慣性力，只有具備良好的動(dòng)平衡性才能保證其自身在工作過(guò)程中運(yùn)行平穩(wěn)，這對(duì)鑄件的內(nèi)在質(zhì)量同樣提出了很高的要求。因此，決定飛輪安全性的因素除了飛輪所用材料以外，飛輪內(nèi)部的質(zhì)量對(duì)其亦有重要影響。目前球墨鑄鐵的糊狀凝固方式以及砂型較差的導(dǎo)熱性使得縮孔、縮松成為球墨鑄鐵件內(nèi)部最常見(jiàn)的缺陷，特別是對(duì)于壁厚差較大的飛輪類鑄件，要完全消除縮孔和縮松缺陷，得到內(nèi)部組織致密的零件相當(dāng)困難。飛輪中縮孔和縮松等缺陷聚集的部位因容易出現(xiàn)應(yīng)力集中而誘發(fā)微裂紋，在交變應(yīng)力作用下，微裂紋不斷擴(kuò)展、匯集、交叉，形成宏觀裂紋并導(dǎo)致飛輪突然裂解。
[0009]汽車(chē)的高速化及裝載重型化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪質(zhì)量提出了更高的要求，傳統(tǒng)的球墨鑄鐵飛輪因存在動(dòng)平衡性差以及裝車(chē)使用中發(fā)生裂解等問(wèn)題，已難以滿足日益增高的性能要求。而近年來(lái)，我國(guó)關(guān)于鑄鐵飛輪的研究多集中在飛輪結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，對(duì)飛輪所用鑄鐵材料的性能提升尚無(wú)相關(guān)報(bào)道，對(duì)提高飛輪內(nèi)部質(zhì)量的高致密化鑄造成形方法尚無(wú)詳細(xì)研究。因此，開(kāi)發(fā)新型汽車(chē)飛輪用的高強(qiáng)球墨鑄鐵及其高致密化鑄造成形方法，對(duì)進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和安全性，促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵及其高致密化鑄造成形方法，該球墨鑄鐵在室溫及500°c高溫下具有較好的力學(xué)性和耐磨性，其室溫抗拉強(qiáng)度大于700MPa，HB大于280，500°C高溫抗拉強(qiáng)度大于560MPa。飛輪的動(dòng)不平衡量低于1270g *cm,提高了飛輪的動(dòng)平衡性和安全性。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0012](I) 一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵。
[0013]高強(qiáng)球墨鑄鐵的基體的珠光體含量在90%?95%，鐵素體含量在5%?10%，同時(shí)添加少量的Mn、N1、Cr和微量的Nb進(jìn)行合金強(qiáng)化。合金元素組成及質(zhì)量百分比范圍為:C:3.2%?3.8%，S1:2.0%?2.5%，Mn:0.1%?0.5%，N1:0.1%?1.0%，Cr:0.2%?1.0%，Nb:0.01%?0.05%，P:彡 0.08%，S 彡 0.025%,Mg:0.02%?0.06%，Re:0.01%?
0.05%，余量為Fe。
[0014](2) 一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵的高致密化鑄造成形方法，包括以下步驟:
[0015]步驟1:配料:原料為QlO生鐵、普通低碳廢鋼、飛輪專用回爐料、硅鐵、錳鐵、電解鎳、鉻鐵、鈮鐵；各原料質(zhì)量百分比為:Q10生鐵:60%?70%，普通低碳廢鋼:15%?20%，飛輪專用回爐料:15%?20%，硅鐵0.5%?1.0%，錳鐵0.5%?1.0%，電解鎳:0.12%?
1.2%，鉻鐵:0.3%~ 1.2%，鈮鐵:0.02%?0.1V0o
[0016]步驟2:澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì):澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道、帶有雙冒口頸的熱冒口以及內(nèi)澆口組成。熱冒口上的兩個(gè)冒口頸彼此獨(dú)立，冒口頸截面為扁平的矩形，面積大于500_2，兩個(gè)冒口頸的尺寸滿足以下條件:①冒口頸厚度<飛輪厚度的1/2 ;②冒口頸截面的厚度1mm?14mm,寬度50mm?80mm,厚寬比< 1/5,消除了飛輪內(nèi)部的縮孔縮松缺陷。
[0017]步驟3:造型:將普通粘土濕型砂填入砂箱后在震壓造型機(jī)上造型，砂型硬度控制在80?90范圍內(nèi)，型腔中心部位的硬度高于85。
[0018]步驟4:熔煉:采用中頻感應(yīng)電爐熔煉，將步驟I )配好的原材料，按加料順序?yàn)?普通低碳廢鋼+飛輪專用回爐料一QlO生鐵一硅鐵+錳鐵+鉻鐵+鈮鐵進(jìn)行熔煉，待上述原料熔清后加入電解鎳，成分均勻后準(zhǔn)備出爐，鐵液出爐溫度控制在1450°C?1480°C。
[0019]步驟5:球化處理:選用市售商用FeSiMg8RE3合金作為球化劑，采用蓋包法進(jìn)行球化處理，球化劑的粒度范圍為5mm?30mm，加入量為鐵液質(zhì)量的1.0%?2.0%。
[0020]步驟6:孕育處理:選用市售商用BaSiFe合金作為孕育劑,采用包內(nèi)孕育和隨流孕育相結(jié)合的孕育工藝。其中包內(nèi)孕育是將孕育劑鋪在球化劑上，表面以鐵屑覆蓋并搗實(shí)，力口入的孕育劑為鐵液質(zhì)量的1.0%?1.5%，粒度范圍為1mm?30mm，包內(nèi)孕育溫度控制在1440°C?1460°C ;澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育，孕育劑加入量為鐵液質(zhì)量的0.1%?0.15%，粒度范圍為0.4mm?0.8mm。
[0021]步驟7:澆注:鐵液澆注溫度控制在1350°C?1420°C，為避免球化衰退，每包鐵液的澆注時(shí)間不超過(guò)20min，澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育。
[0022]進(jìn)一步的，步驟4中加入少量的Mn在共析轉(zhuǎn)變過(guò)程中促進(jìn)珠光體轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定和細(xì)化珠光體，提高鑄鐵的高溫強(qiáng)度和硬度。
[0023]進(jìn)一步的，步驟4中加入少量的Cr細(xì)化珠光體，形成穩(wěn)定的共晶碳化物，提高鑄鐵的耐熱性和耐磨性。
[0024]進(jìn)一步的，步驟4中加入少量的Ni促進(jìn)石墨化，抑制鐵素體，提聞球墨鑄鐵的強(qiáng)度。
[0025]進(jìn)一步的，步驟4中加入微量的Nb，與鐵液中的碳和氮形成穩(wěn)定的富鈮硬質(zhì)相Nb(C, N)，較大幅提高耐磨性，同時(shí)，鈮具有固溶強(qiáng)化和凈化晶界的作用，可提高鑄鐵的強(qiáng)度和韌性。
[0026]進(jìn)一步的，步驟4中上述合金元素的添加量很少，對(duì)材料的制備成本影響較小。
[0027]熱冒口與鑄件相連處容易形成接觸熱節(jié)，加之高溫鐵液均要流過(guò)冒口頸，使得冒口頸成為最大的物理熱節(jié)，實(shí)際生產(chǎn)中這一位置常常出現(xiàn)縮孔缺陷，直接導(dǎo)致飛輪報(bào)廢。扁平冒口頸散熱面積大，既可對(duì)流經(jīng)的鐵液進(jìn)行冷卻降溫，減小型腔內(nèi)鐵液的液態(tài)收縮量，又能在充型完畢后適時(shí)凝固，充分利用了型腔內(nèi)球墨鑄鐵石墨化膨脹的自補(bǔ)縮，消除了飛輪內(nèi)部的縮孔縮松。因此，根據(jù)均衡凝固理論，在熱冒口上設(shè)置兩個(gè)彼此獨(dú)立的扁平冒口頸，不僅消除了飛輪內(nèi)部的縮孔縮松缺陷，也消除了飛輪與扁平冒口頸相連處的縮孔缺陷。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:聞強(qiáng)球墨鑄鐵的基體以珠光體為主，含有少量的鐵素體，以合金化為手段，通過(guò)添加少量的Mn、N1、Cr和微量的Nb，可大幅提高飛輪的高溫強(qiáng)度、硬度和耐磨性。兩個(gè)彼此獨(dú)立、結(jié)構(gòu)扁平的冒口頸減小了冒口對(duì)飛輪的熱影響，且扁平雙冒口頸截面面積大，補(bǔ)縮通道順暢，對(duì)扁平冒口頸與飛輪連接處的補(bǔ)縮效果好，消除了該部位的縮孔缺陷，提升了飛輪的內(nèi)部質(zhì)量，提高了飛輪的動(dòng)平衡性和安全性，廢品率降至1.9%。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是帶扁平雙冒口頸冒口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是聞強(qiáng)球墨鑄鐵的鑄態(tài)金相組織圖。
[0031]圖1中標(biāo)記為:1.鑄件2.直澆道3.橫澆道4.熱冒口 5.扁平雙冒口頸

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0033]實(shí)施例1
[0034]將普通粘土濕型砂填入砂箱后在震壓造型機(jī)上造型，造型完畢后砂型的硬度為90。砂型的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，按照鐵液的流動(dòng)順序，由澆口杯2、直澆道、橫澆道3、熱冒口 4、扁平雙冒口頸5以及內(nèi)澆口組成，鐵液最終流入鑄件I。扁平雙冒口頸5的截面均為10mmX60mm的矩形。原材料配比如下:Q10生鐵:64%，普通低碳廢鋼:17%，飛輪專用回爐料:15.4 %，硅鐵0.81%，錳鐵0.7%，電解鎳:1.0 %，鉻鐵:1.0 %，鈮鐵:0.09 %。將上述原材料加入中頻感應(yīng)電爐熔煉:普通低碳廢鋼+飛輪專用回爐料一QlO生鐵一硅鐵+錳鐵+鉻鐵+鈮鐵，熔清后再加入電解鎳。以平均粒度為26mm的FeSiMg8RE3合金作為球化齊U，加入量為鐵液質(zhì)量的1.7%;以平均粒度為30mm的BaSiFe合金作為包內(nèi)孕育劑，將其鋪在球化劑上，加入量為鐵液質(zhì)量的1.2%，用鐵屑覆蓋球化劑表面并搗實(shí)。鐵液出爐溫度為1480°C，出水完畢后進(jìn)行澆注，澆注溫度為1380°C。澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育，孕育劑平均粒度0.8_，加入量為鐵液質(zhì)量的0.12%。取出飛輪鑄件后對(duì)其工作面和裝配面進(jìn)行車(chē)削加工，隨后進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。最后從飛輪半徑二分之一處截取試樣進(jìn)行常溫和500°C高溫下的拉伸性能測(cè)試。
[0035]實(shí)施例2
[0036]將普通粘土濕型砂填入砂箱后在震壓造型機(jī)上造型，造型完畢后砂型的硬度為85。砂型的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，按照鐵液的流動(dòng)順序，由澆口杯2、直澆道、橫澆道3、熱冒口 4、扁平雙冒口頸5以及內(nèi)澆口組成，鐵液最終流入鑄件I。扁平雙冒口頸5的截面均為1mmX55mm的矩形。原材料配比如下:Q10生鐵:64%,普通低碳廢鋼:18%,飛輪專用回爐料:14.26 %，硅鐵0.95%，錳鐵0.9%，電解鎳:0.92 %，鉻鐵:0.9 %，鈮鐵:0.07 %。將上述原材料加入中頻感應(yīng)電爐熔煉:普通低碳廢鋼+飛輪專用回爐料一QlO生鐵一硅鐵+錳鐵+鉻鐵+鈮鐵，熔清后再加入電解鎳。以平均粒度為26mm的FeSiMg8RE3合金作為球化齊U，加入量為鐵液質(zhì)量的1.5%;以平均粒度為30mm的BaSiFe合金作為包內(nèi)孕育劑，將其鋪在球化劑上，加入量為鐵液質(zhì)量的1.5%，用鐵屑覆蓋球化劑表面并搗實(shí)。鐵液出爐溫度為1460°C，出水完畢后進(jìn)行澆注，澆注溫度為1400°C。澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育，孕育劑平均粒度0.8_，加入量為鐵液質(zhì)量的0.15%。取出飛輪鑄件后對(duì)其工作面和裝配面進(jìn)行車(chē)削加工，隨后進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。最后從飛輪半徑二分之一處截取試樣進(jìn)行常溫和500°C高溫下的拉伸性能測(cè)試。
[0037]實(shí)施例3
[0038]將普通粘土濕型砂填入砂箱后在震壓造型機(jī)上造型，造型完畢后砂型的硬度為
80。砂型的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，按照鐵液的流動(dòng)順序，由澆口杯2、直澆道、橫澆道3、熱冒口 4、扁平雙冒口頸5以及內(nèi)澆口組成，鐵液最終流入鑄件I。扁平雙冒口頸5的截面均為10mmX50mm的矩形。原材料配比如下:Q10生鐵:60%，普通低碳廢鋼:22%，飛輪專用回爐料:13.96%，硅鐵0.96%，錳鐵1.0%，電解鎳:0.9%，鉻鐵:1.1%，鈮鐵:0.08%。將上述原材料加入中頻感應(yīng)電爐熔煉:普通低碳廢鋼+飛輪專用回爐料一QlO生鐵一硅鐵+錳鐵+鉻鐵+鈮鐵，熔清后再加入電解鎳。以平均粒度為26mm的FeSiMg8RE3合金作為球化齊U，加入量為鐵液質(zhì)量的2.0 %;以平均粒度為30mm的BaSiFe合金作為包內(nèi)孕育劑，將其鋪在球化劑上，加入量為鐵液質(zhì)量的1.3%，用鐵屑覆蓋球化劑表面并搗實(shí)。鐵液出爐溫度為1470°C，出水完畢后進(jìn)行澆注，澆注溫度為1360°C。澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育，孕育劑平均粒度
0.8_，加入量為鐵液質(zhì)量的0.13%。取出飛輪鑄件后對(duì)其工作面和裝配面進(jìn)行車(chē)削加工，隨后進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。最后從飛輪半徑二分之一處截取試樣進(jìn)行常溫和500°C高溫下的拉伸性能測(cè)試。
[0039]實(shí)施例4
[0040]按實(shí)施例1所不的聞強(qiáng)球墨鑄鐵的制備及其聞致密鑄造成形方法制備的聞強(qiáng)球墨鑄鐵飛輪，其成分含量為:c:3.58%, Si:2.17%, Mn:0.33%, N1:0.93%, Cr:0.63%,Nb:0.047%,P:0.033%,S:0.019%,Mg:0.04%,Re:0.015%，余量為 Fe。飛輪的動(dòng)不平衡質(zhì)量為786g.cm,室溫抗拉強(qiáng)度713MPa，HB值299，500°C高溫抗拉強(qiáng)度578MPa。
[0041]實(shí)施例5
[0042]按實(shí)施例2所不的聞強(qiáng)球墨鑄鐵的制備及其聞致密化鑄造成形方法制備的聞強(qiáng)球墨鑄鐵飛輪，其成分含量為:C:3.71%, Si:2.24%, Mn:0.39%, N1:0.85%，Cr:0.59%,Nb:0.043%,P:0.041%,S:0.013%,Mg:0.03%,Re:0.026%，余量為 Fe。飛輪的動(dòng)不平衡量為1262g.cm，室溫抗拉強(qiáng)度701MPa，HB值289，500°C高溫抗拉強(qiáng)度561MPa。
[0043]實(shí)施例6
[0044]按實(shí)施例3所不的聞強(qiáng)球墨鑄鐵的制備及其聞致密鑄造成形方法制備的聞強(qiáng)球墨鑄鐵飛輪，其成分含量為:C:3.43%, Si:2.09%, Mn:0.41%, N1:0.79%, Cr:0.71%,Nb:0.046%, P:0.08%, S:0.017%, Mg:0.03%, Re:0.021%，余量為 Fe。飛輪的動(dòng)不平衡量為935g.cm,室溫抗拉強(qiáng)度706MPa，HB值301，500°C高溫抗拉強(qiáng)度569MPa。
[0045]以上是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵的高致密化鑄造成形方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:配料:各原料及其質(zhì)量百分比為:Q10生鐵:60%?70%，普通低碳廢鋼:15%?20%，飛輪專用回爐料:15%?20%，硅鐵0.5%?L 0%，錳鐵0.5%?L 0%，電解鎳:0.12%?1.2%，鉻鐵:0.3%?1.2%，鈮鐵:0.02%?0.1% ； 步驟2:澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì):澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道、帶有雙冒口頸的熱冒口以及內(nèi)澆口組成； 步驟3:造型:將普通粘土濕型砂填入砂箱后在震壓造型機(jī)上造型，砂型硬度控制在80?90范圍內(nèi)，型腔中心部位的硬度高于85 ； 步驟4:熔煉:采用中頻感應(yīng)電爐熔煉，將步驟I配好的原材料，按加料順序?yàn)?普通低碳廢鋼+飛輪專用回爐料一QlO生鐵一硅鐵+錳鐵+鉻鐵+鈮鐵進(jìn)行熔煉，待上述原料熔清后加入電解鎳，成分均勻后準(zhǔn)備出爐，鐵液出爐溫度控制在1450°C?1480°C ； 步驟5:球化處理:選用FeSiMg8RE3合金作為球化劑，采用蓋包法進(jìn)行球化處理； 步驟6:孕育處理:選用BaSiFe合金作為孕育劑，采用包內(nèi)孕育和隨流孕育相結(jié)合的孕育工藝處理； 步驟7:澆注:鐵液澆注溫度控制在1350°C?1420°C，每包鐵液的澆注時(shí)間不超過(guò)20min，澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵的高致密化鑄造成形方法，其特征在于，步驟2中澆注系統(tǒng)的熱冒口上的兩個(gè)冒口頸彼此獨(dú)立，冒口頸截面為扁平的矩形，面積大于500_2，兩個(gè)冒口頸的尺寸滿足以下條件:①冒口頸厚度<飛輪厚度的1/2 ；②冒口頸截面的厚度1mm?14mm,寬度50mm?80mm,厚寬比< 1/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵的高致密化鑄造成形方法，其特征在于，步驟5中球化劑的粒度范圍為5_?30_，加入量為鐵液質(zhì)量的1.0%?2.0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵的高致密化鑄造成形方法，其特征在于，步驟6中的包內(nèi)孕育為將孕育劑鋪在球化劑上，表面以鐵屑覆蓋并搗實(shí)，加入的孕育劑為鐵液質(zhì)量的1.0%?1.5%，粒度范圍為1mm?30mm，溫度控制在1440°C?1460。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵的高致密化鑄造成形方法，其特征在于，步驟7澆注時(shí)進(jìn)行隨流孕育，孕育劑加入量為鐵液質(zhì)量的0.1 %?0.15%，粒度范圍為0.4mm?0.8mm。
6.一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵，其特征在于，高強(qiáng)球墨鑄鐵基體的珠光體含量在90%?95%，鐵素體含量在5%?10%，添加少量的Mn、N1、Cr和微量的Nb，合金元素組成及質(zhì)量百分比范圍為:C:3.2%?3.8%，S1:2.0%?2.5%，Mn:0.1%?0.5%，N1:0.1%?1.0%, Cr:0.2%?1.0%, Nb:0.01%?0.05%, P:彡 0.08%, S 彡 0.025%, Mg:0.02%?0.06%, Re:0.01%?0.05%，余量為 Fe。
7.一種汽車(chē)飛輪用高強(qiáng)球墨鑄鐵，其特征在于，按權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法制成。
【文檔編號(hào)】C22C37/10GK104404363SQ201410830809
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】呂書(shū)林, 吳樹(shù)森, 郭元洲, 王德根, 王友福 申請(qǐng)人:湖北丹江口志成鑄造有限公司