[发明专利]蠕墨铸铁气缸套及成分配比

说明书

技术领域

本发明涉及气缸套及成分配比，具体涉及一种蠕墨铸铁气缸套及成分配比。

背景技术

气缸是气体压缩、燃烧膨胀的空间，并对活塞运动起导向作用。燃烧过程中燃气的最高瞬时温度可达2000℃～2500℃，最高的压力可达10MPa～15MPa，气缸套的内壁直接受到高压、高温燃气的作用，而它的外壁又受到冷却水的冷却。在内外壁温度梯度差极大及爆发压力作用下，气缸套受到相当大的热应力和机械压力，而且活塞在它的表面高速往复运动，使气缸套表面受到强烈摩擦。

气缸套是发动机的心脏，其材质多为普通灰铸铁或合金灰铸铁，随着大功率发动机的研发，对气缸套的强度、耐磨性提出了更高的要求，目前的合金铸铁气缸套，为满足缸套高强度的要求，多采用较低碳当量、加入较多钼、镍、铜、铬等合金元素，依靠合金强化来满足缸套的强度及耐磨性，但材质决定性能，由于灰铸铁中的片状石墨割裂基体严重，且其端部尖锐，在承受载荷时，尖锐的端部易产生应力集中，成为铸件破坏的起点，使铸件的强度和韧性下降；如果将合金灰铸铁的抗拉强度提高到350MPa以后，要继续提高其强度和耐磨性，一般靠加入钼、镍、铜等合金元素获得铸态贝氏体或采取等温淬火得到贝氏体组织，这样必然会大大提高制造成本。

发明内容

本发明提供一种蠕墨铸铁气缸套及成分配比，因蠕墨铸铁的石墨在光镜下呈蠕虫状而得名，其石墨形态短而厚，端部圆滑，分布均匀，且表面粗糙，较圆的端部能抑制裂纹的发生和扩展，粗糙的表面限制石墨的脱离。

本发明技术解决方案是该气缸套中含有以下元素：C 3.2％～3.8％Si 1.70％～2.30％Mn 0.60％～0.80％ Cr 0.20％～0.30％ Mg 0.010％～0.020％ S 0.01％～0.06％P0.12％～0.34％ Ce 0.02％～0.16％ Fe 94.14％～92.22％。

本发明气缸套的成分配比具有以下优点：①石墨形态短而厚，端部圆滑，分布均匀，表面粗糙，圆滑的端部能有效的抑制裂纹的发生和扩展，粗糙的表面能限制石墨的脱离。②金相组织具有筐络结构，筐络结构强化了蠕墨铸铁的组织，使蠕墨铸铁具有良好的机械性能，在承受润滑摩擦时，球铁筐络凸起，蠕墨共晶团下凹而储油，从而使蠕墨铸铁具有良好的减磨性能。③这种独特的石墨形状，与灰铸铁相比，能显著提高抗拉强度、疲劳强度、弹性模量和耐磨性能。④接近灰铸铁的优良铸造性能。

附图说明

附图为本发明成分配比图。

具体实施方式

例1：按成分配比配料进行熔炼，其中C 3.2％；Si 1.70％；Mn0.60％；Cr 0.20％；Mg 0.010％；S 0.01％；P 0.12％；Ce 0.02％；Fe 94.14％。最后以传统工艺进行浇注、粗加工、精加工等工序。

例2：按成分配比配料进行熔炼，其中C 3.8％；Si 2.30％；Mn 0.80％；Cr 0.30％；Mg 0.020％；S 0.06％；P 0.34％；Ce 0.16％；Fe 92.22％。最后以传统工艺进行浇注、粗加工、精加工等工序。

例3：按成分配比配料进行熔炼，其中C 3.5％；Si 2.0％；Mn 0.70％；Cr 0.25％；Mg 0.015％；S 0.035％；P 0.23％；Ce 0.09％；Fe 93.18％。最后以传统工艺进行浇注、粗加工、精加工等工序。