[发明专利]锑元素促使气缸套中A型石墨形成

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种锑元素促使气缸套中A型石墨形成，它适用于发动机气缸套高耐磨、使用寿命长的需求。

背景技术

传统的低合金铸铁和合金铸铁材质气缸套，金相组织很难达到大面积A型石墨，石墨长度较长，晶粒粗大，组织疏松，机械性能低，使用一段时间后，内孔磨损加大，缸壁与活塞环之间产生较大的间隙，致使发动机增加下排气量，功率下降，机油耗量大幅度上升，发动机使用寿命短。严重时还出现拉缸、断台等事故的发生。

发明内容

本发明应用锑元素促使气缸套中A型石墨形成，使气缸套金相中石墨尺寸明显的减小，得到分布均匀细片状的A型石墨。

锑熔化潜热较大(19875.8J/mol)，因此加入锑时，将会引起铁水微区温度起伏，温度起伏促进石墨核心增加。

在液态时，锑与铁之间具有良好的润湿型(θ＝0°)，附着功很大(WA＝5KJ/m²)，因此锑与铁将形成FeSb2(熔点732℃)等金属间化合物。随着结晶温度的下降，锑沿奥氏体-熔体界面优先聚集，从而促进石墨核心的生成。

锑的原子半径为0.1614微米，是碳的2.07倍，它们的原子半径相差很大，而锑对石墨表面润湿性很差(θ＝140°)，附着功数值也很小(WA＝0.85KJ/m²)，锑实际上并不溶解在碳中，也不会与其形成某种化合物，因此灰铸铁中碳低的地方，锑的存在大些，而生长着的石墨周围的铁水正是这样一个原子排列混乱、含碳量较低的区域；由于锑与铁原子半径相差也较大(是铁的1.38倍)，锑分布在铁的近程有序结构中，会引起较大的畸变。所以锑最有利的分布位置是在原子排列混乱的地方，即石墨周围。

由于锑在石墨周围的富集，影响了界面前沿碳原子的扩散速度和在石墨上的沉积速度，从而阻碍石墨生长。同时也形成碳原子扩散的障碍石墨线生长速度降低，从而形成均匀分布的A型细片状石墨。

锑的加入量为0.070％-0.096％之间。

附图说明

见附图中说明。

具体实施方式

1.将锑制成1-2毫米细颗粒状；

2.按运转铁水包容量配比锑的含量(0.070％-0.096％)；

3.将锑放入包中；

4.运转铁水包中进铁水；

5.铁水净化2-3分钟；

6.浇注。