[发明专利]低合金珠光体球墨铸铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种球墨铸铁，特别是一种低合金珠光体球墨铸铁。

背景技术

目前，汽车制造业中的铸件产品(例如机动车发动机零件的曲轴)一般采用锻钢，如45号优质碳素钢或42CrMo黑金刚制成，这类铸件具有优质的抗疲劳、抗弯曲的性能，但是锻钢曲轴的加工工艺较为复杂，生产效率低，成本较高，而且开发周期长不适应多品种小批量生产，必须大批量生产；还可使用珠光体球墨铸铁生产曲轴，该加工工艺较简单，成本也较低，而且开发周期短，适应多品种小批量生产，因此，技术人员一直期望使用珠光体球墨铸铁替代锻钢生产曲轴。但是目前普通的珠光体球墨铸铁机械性能较低，抗拉强度为700MPa，延伸率为2％。

发明内容

本发明的目的在于，提供低合金珠光体球墨铸铁。本发明既可以较大幅度提高抗拉强度和延伸率，使机械性能提高，还可以保证抗疲劳和抗弯曲性能。

本发明的技术方案：低合金珠光体球墨铸铁，其特征在于：含有的化学组分为C、Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Re和Mg，或含有P，或还含有S，各化学元素按重量百分比如下：

C     3.6～3.8％      Si    2.2～2.4％

Mn    0.5～0.7％      Cu    0.24～0.4％

Cr    0.04～0.05％    Mo    0.1 1～0.1 4％

Re   0.03～0.04％    Mg    0.03～0.035％

P    0～0.06％       S     0～0.03％。

前述的低合金珠光体球墨铸铁中，含有的化学组分为C、Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Re和Mg，或含有P，或还含有S，各化学元素按重量百分比，较优的是：C：3.8％，Si：2.3％，Mn：0.6％，P：＜0.05％，S：＜0.03％，Cu：0.4％，Cr：0.05％，Mo：0.14％，Re：0.03～0.04，Mg：0.03％。

前述的低合金珠光体球墨铸铁中，低合金珠光体球墨铸铁的机械性能为抗拉强度≥850MPa，延伸率≥5％。

前述的低合金珠光体球墨铸铁中，低合金珠光体球墨铸铁用于制造发动机的曲轴。

与现有技术比较，本发明采用铜、铬和钼合金元素对珠光体球墨铸铁进行合金化处理得到低合金珠光体球墨铸铁，使机械性能得到有效的改善和较大幅度的提高，合金化后的珠光体球墨铸铁的抗拉强度≥850 MPa，延伸率≥5％。将本发明的低合金珠光体球墨铸铁用于生产发动机曲轴，取得了明显的效果，能满足发动机使用性能，并进行装机500小时耐疲劳试验，满足用户对曲轴产品的使用要求，还具有较好的耐磨性能和较低的制造成本。本发明既可以较大幅度提高抗拉强度和延伸率，使机械性能提高，还可以保证抗疲劳和抗弯曲性能。本发明制造的曲轴的机械性能接近锻钢曲轴的机械性能，并具有球墨铸铁特有的耐磨性能。

本发明应用于制造发动机曲轴。由试验结果得出所述曲轴的机械性能为：抗拉强度840～860MPa，延伸率为4～6％。正火后硬度HB250～270，球化等级2级，石墨等级6级。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：低合金珠光体球墨铸铁，特点是：含有的化学组分为C、Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Re和Mg，或含有P，或还含有S，各化学元素按重量百分比如下：

C     3.6～3.8％      Si    2.2～2.4％

Mn    0.5～0.7％      Cu    0.24～0.4％

Cr    0.04～0.05％    Mo    0.1 1～0.14％

Re    0.03～0.04％    Mg    0.03～0.035％

P     0～0.06％       S     0～0.03％。

较优的是：C：3.8％，Si：2.3％，Mn：0.6％，P：＜0.05％，S：＜0.03％，Cu：0.4％，Cr：0.05％，Mo：0.14％，Re：0.03～0.04，Mg：0.03％。

所述低合金珠光体球墨铸铁的机械性能为抗拉强度≥850MPa，延伸率≥5％。

本发明制造的曲轴的机械性能接近锻钢曲轴的机械性能，并具有球墨铸铁特有的耐磨性能。所述曲轴的机械性能为：抗拉强度840～860MPa，延伸率为4～6％。正火后硬度HB250～270，球化等级2级，石墨等级6级。