一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010270175.6

申请日:

2010.08.30

公开号:

CN101982554A

公开日:

2011.03.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C22C 37/10申请公布日:20110302|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 37/10申请日:20100830|||公开

IPC分类号:

C22C37/10

主分类号:

C22C37/10

申请人:

浙江太阳股份有限公司

发明人:

王荣庆; 刘伯钧

地址:

312300 浙江省上虞市百官街道城东路258号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其化学成分和含量为:C3.60-3.90,Si2.00-2.80,Mn 0.30-0.50,P≤0.06,S≤0.03,Re0.02-0.05,Mg0.02-0.06,Cu0.40-0.60,Sb0.01-0.05,其余均为Fe。本曲轴用铜锑合金球铁材料大大提高了球铁曲轴的机械强度,减少了铜钼合金球铁曲轴废品损失率和潜在曲轴心部缩松风险,同时又很大程度的降低了生产成本,提高了铜锑合金球铁曲轴的经济价值。

权利要求书

1: 一种曲轴用铜锑合金球铁材料, 其特征在于其化学成分和含量为 : C3.60-3.90, Si
2: 00-2.80 , Mn 0.30-0.50 , P ≤ 0.06 , S ≤ 0.03 , Re0.02-0.05 , Mg0.02-0.06 , Cu0.40-0.60, Sb0.01-0.05, 其余均为 Fe。 2. 一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法, 其特征在于将硫、 磷等元素含量低的优 质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼, 然后加入锰铁等, 熔炼的铁水温度不超过 1500℃, 待 得铁水球化后, 镁的残余含量低于 0.05 时, 投入 Cu 和 Sb 材料孕育 2 ~ 3 分钟, 清渣保温, 确保浇注温度在 1300℃ -1400℃之间, 并在 15 分钟内浇注完成。
3: 60-3.90, Si2.00-2.80 , Mn 0.30-0.50 , P ≤ 0.06 , S ≤ 0.03 , Re0.02-0.05 , Mg0.02-0.06 , Cu0.40-0.60, Sb0.01-0.05, 其余均为 Fe。 2. 一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法, 其特征在于将硫、 磷等元素含量低的优 质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼, 然后加入锰铁等, 熔炼的铁水温度不超过 1500℃, 待 得铁水球化后, 镁的残余含量低于 0.05 时, 投入 Cu 和 Sb 材料孕育 2 ~ 3 分钟, 清渣保温, 确保浇注温度在 1300℃ -1400℃之间, 并在 15 分钟内浇注完成。

说明书


一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法。背景技术 曲轴是发动机的一个心脏部件, 是发动机的动力源, 其材料是碳素结构钢或球墨 铸铁。随着球铁铸造技术的迅速发展, 现在大量的曲轴都采用球墨铸铁。曲轴在发动机中 承载着复杂的载荷, 要求曲轴材料必须是具有较高的强度和韧性, 也就是必须要有较好的 综合机械性能。因此, 球铁曲轴铸造时广泛通过添加铜、 钼等合金元素, 来改善球铁曲轴的 综合性能。
     以往的铸造球铁曲轴大都采用铜钼合金球铁材料, 由于铜能降低奥氏体共析转变 的临界范围, 有助于珠光体的形成和细化。 而钼能减缓奥氏体向珠光体转变, 当钼与珠光体 稳定元素铜一起加入时, 极大地细化了珠光体, 形成细粒状的珠光体组织, 大大提高了球铁 的强度和韧性, 综合机械性能优异。 但是由于钼在球铁中是强碳化物形成元素, 易阻碍石墨 的析出, 造成球铁缩孔缩松的走向严重, 曲轴心部易出现缩松现象, 出现废品损失。且钼合 金价格昂贵, 加入量相时也较多, 一般要在 0.2-0.35%的钼, 产品的成本相对提高。
     本发明针对上述现有曲轴用铜钼合金球铁材料的缺陷, 提供一种曲轴用铜锑合金 球铁材料及其制备方法, 既大大提高了球铁曲轴的机械强度, 减少了铜钼合金球铁曲轴废 品损失率和潜在曲轴心部缩松风险, 同时又很大程度的降低了生产成本, 提高了铜锑合金 球铁曲轴的经济价值。
     发明内容
     为达到上述的目的, 本发明采用如下技术方案 :
     一种曲轴用铜锑合金球铁材料, 其特征在于其化学成分和含量为 : C3.60-3.90, Si2.00-2.80 , Mn 0.30-0.50 , P ≤ 0.06 , S ≤ 0.03 , Re0.02-0.05 , Mg0.02-0.06 , Cu0.40-0.60, Sb0.01-0.05, 其余均为 Fe。
     一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法, 其特征在于将硫、 磷等元素含量低的 优质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼, 然后加入锰铁等, 熔炼的铁水温度不超过 1500℃, 待得铁水球化后, 镁的残余含量低于 0.05 时, 投入 Cu 和 Sb 材料孕育 2 ~ 3 分钟, 清渣保温, 确保浇注温度在 1300℃ -1400℃之间, 并在 15 分钟内浇注完成。
     本发明的有益效果是 : 采用 0.01-0.05%的锑取代 0.2-0.35%的钼, 不但提高了 球铁曲轴的机械强度, 降低了铜钼合金曲轴心部缩松的风险, 试验数据表明, 采用铜锑合金 配方后, 无论是球铁试块还是曲轴本体的物理性能均高于 GB/T1348-2009 标准所规定的各 项指标。锑的这种反石墨球化作用可以受到球化剂中稀土元素的抑制, 在采用稀土镁球化 剂的球铁中加入适量的锑, 不但没有干扰石墨球化的作用, 而是起到了稳定球光体, 增加石 墨球数, 改善机械性能和防止大截面心部石墨畸变的有益作用。同时极大地降低了生产成 本, 用铜锑合金生产的球铁曲轴比铜钼合金球铁曲轴每炉次降低 140 元, 比铜锡合金球铁曲轴每炉次降低 70 元。
     说明书附图
     图 1 为铜锑合金铸件组织照片 (×100) 具体实施方式
     一种曲轴用铜锑合金球铁材料, 其特征在于其化学成分和含量为 : C3.60-3.90, Si2.00-2.80 , Mn 0.30-0.50 , P ≤ 0.06 , S ≤ 0.03 , Re0.02-0.05 , Mg0.02-0.06 , Cu0.40-0.60, Sb0.01-0.05, 其余均为 Fe。
     一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法, 其特征在于将硫、 磷等元素含量低的 优质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼, 然后加入锰铁等, 熔炼的铁水温度不超过 1500℃, 待得铁水球化后, 镁的残余含量低于 0.05 时, 投入 Cu 和 Sb 材料孕育 2 ~ 3 分钟, 清渣保温, 确保浇注温度在 1300℃ -1400℃之间, 并在 15 分钟内浇注完成。
     本发明的有益效果是 : 采用 0.01-0.05%的锑取代 0.2-0.35%的钼, 不但提高了 球铁曲轴的机械强度, 降低了铜钼合金曲轴心部缩松的风险, 试验数据表明, 采用铜锑合金 配方后, 无论是球铁试块还是曲轴本体的物理性能均高于 GB/T1348-2009 标准所规定的各 项指标。锑的这种反石墨球化作用可以受到球化剂中稀土元素的抑制, 在采用稀土镁球化 剂的球铁中加入适量的锑, 不但没有干扰石墨球化的作用, 而是起到了稳定球光体, 增加石 墨球数, 改善机械性能和防止大截面心部石墨畸变的有益作用。同时极大地降低了生产成 本, 用铜锑合金生产的球铁曲轴比铜钼合金球铁曲轴每炉次降低 140 元, 比铜锡合金球铁 曲轴每炉次降低 70 元。

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资源描述

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1、10申请公布号CN101982554A43申请公布日20110302CN101982554ACN101982554A21申请号201010270175622申请日20100830C22C37/1020060171申请人浙江太阳股份有限公司地址312300浙江省上虞市百官街道城东路258号72发明人王荣庆刘伯钧54发明名称一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法57摘要本发明公开了一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其化学成分和含量为C360390,SI200280,MN030050,P006,S003,RE002005,MG002006,CU040060,SB001005,其余均为FE。本曲轴用铜锑合金。

2、球铁材料大大提高了球铁曲轴的机械强度,减少了铜钼合金球铁曲轴废品损失率和潜在曲轴心部缩松风险,同时又很大程度的降低了生产成本,提高了铜锑合金球铁曲轴的经济价值。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN101982556A1/1页21一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为C360390,SI200280,MN030050,P006,S003,RE002005,MG002006,CU040060,SB001005,其余均为FE。2一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法,其特征在于将硫、磷等元素含量低的优质球墨铸铁和废钢投入高。

3、温炉中熔炼,然后加入锰铁等,熔炼的铁水温度不超过1500,待得铁水球化后,镁的残余含量低于005时,投入CU和SB材料孕育23分钟,清渣保温,确保浇注温度在13001400之间,并在15分钟内浇注完成。权利要求书CN101982554ACN101982556A1/2页3一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法。背景技术0002曲轴是发动机的一个心脏部件,是发动机的动力源,其材料是碳素结构钢或球墨铸铁。随着球铁铸造技术的迅速发展,现在大量的曲轴都采用球墨铸铁。曲轴在发动机中承载着复杂的载荷,要求曲轴材料必须是具有较高的强度和韧性,也就。

4、是必须要有较好的综合机械性能。因此,球铁曲轴铸造时广泛通过添加铜、钼等合金元素,来改善球铁曲轴的综合性能。0003以往的铸造球铁曲轴大都采用铜钼合金球铁材料,由于铜能降低奥氏体共析转变的临界范围,有助于珠光体的形成和细化。而钼能减缓奥氏体向珠光体转变,当钼与珠光体稳定元素铜一起加入时,极大地细化了珠光体,形成细粒状的珠光体组织,大大提高了球铁的强度和韧性,综合机械性能优异。但是由于钼在球铁中是强碳化物形成元素,易阻碍石墨的析出,造成球铁缩孔缩松的走向严重,曲轴心部易出现缩松现象,出现废品损失。且钼合金价格昂贵,加入量相时也较多,一般要在02035的钼,产品的成本相对提高。0004本发明针对上述。

5、现有曲轴用铜钼合金球铁材料的缺陷,提供一种曲轴用铜锑合金球铁材料及其制备方法,既大大提高了球铁曲轴的机械强度,减少了铜钼合金球铁曲轴废品损失率和潜在曲轴心部缩松风险,同时又很大程度的降低了生产成本,提高了铜锑合金球铁曲轴的经济价值。发明内容0005为达到上述的目的,本发明采用如下技术方案0006一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为C360390,SI200280,MN030050,P006,S003,RE002005,MG002006,CU040060,SB001005,其余均为FE。0007一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法,其特征在于将硫、磷等元素含量低的优质球墨铸铁。

6、和废钢投入高温炉中熔炼,然后加入锰铁等,熔炼的铁水温度不超过1500,待得铁水球化后,镁的残余含量低于005时,投入CU和SB材料孕育23分钟,清渣保温,确保浇注温度在13001400之间,并在15分钟内浇注完成。0008本发明的有益效果是采用001005的锑取代02035的钼,不但提高了球铁曲轴的机械强度,降低了铜钼合金曲轴心部缩松的风险,试验数据表明,采用铜锑合金配方后,无论是球铁试块还是曲轴本体的物理性能均高于GB/T13482009标准所规定的各项指标。锑的这种反石墨球化作用可以受到球化剂中稀土元素的抑制,在采用稀土镁球化剂的球铁中加入适量的锑,不但没有干扰石墨球化的作用,而是起到了稳。

7、定球光体,增加石墨球数,改善机械性能和防止大截面心部石墨畸变的有益作用。同时极大地降低了生产成本,用铜锑合金生产的球铁曲轴比铜钼合金球铁曲轴每炉次降低140元,比铜锡合金球铁说明书CN101982554ACN101982556A2/2页4曲轴每炉次降低70元。0009说明书附图0010图1为铜锑合金铸件组织照片100具体实施方式0011一种曲轴用铜锑合金球铁材料,其特征在于其化学成分和含量为C360390,SI200280,MN030050,P006,S003,RE002005,MG002006,CU040060,SB001005,其余均为FE。0012一种曲轴用铜锑合金球铁材料的制备方法,其。

8、特征在于将硫、磷等元素含量低的优质球墨铸铁和废钢投入高温炉中熔炼,然后加入锰铁等,熔炼的铁水温度不超过1500,待得铁水球化后,镁的残余含量低于005时,投入CU和SB材料孕育23分钟,清渣保温,确保浇注温度在13001400之间,并在15分钟内浇注完成。0013本发明的有益效果是采用001005的锑取代02035的钼,不但提高了球铁曲轴的机械强度,降低了铜钼合金曲轴心部缩松的风险,试验数据表明,采用铜锑合金配方后,无论是球铁试块还是曲轴本体的物理性能均高于GB/T13482009标准所规定的各项指标。锑的这种反石墨球化作用可以受到球化剂中稀土元素的抑制,在采用稀土镁球化剂的球铁中加入适量的锑,不但没有干扰石墨球化的作用,而是起到了稳定球光体,增加石墨球数,改善机械性能和防止大截面心部石墨畸变的有益作用。同时极大地降低了生产成本,用铜锑合金生产的球铁曲轴比铜钼合金球铁曲轴每炉次降低140元,比铜锡合金球铁曲轴每炉次降低70元。说明书CN101982554ACN101982556A1/1页5图1说明书附图CN101982554A。

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