[发明专利]一种低成本曲轴的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸件工艺，特别是一种低成本曲轴的铸造方法。

背景技术

对于发动机来说，曲轴是发动机的重要零件之一，其结构和受力都非常复杂，工作负荷大，对材质的要求很高。目前传统使用的高强度、高延伸率QT800-6曲轴在浇注时采用二次孕育；浇注结束后，冷却到自然状态，落掉砂子，打磨清理掉披锋；然后放到正火炉内，重新升温正火；曲轴温度达到正火的温度后，取出曲轴放置在冷却车上，采用水雾冷却正火，在冷却的过程中，边喷雾冷却边转动曲轴，使曲轴正火均匀；正火完成后，再采用回火方式去除应力，再进行清理流转。此种方式中，铸件在正火处理前，绝大部分铸态曲轴延伸率不能稳定达到6％以上，正火处理主要是为了提高曲轴的延伸率，生产耗能高，生产成本高，产品生产周期长，劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低成本曲轴的铸造方法。本发明在保证机械性能的情况下，缩短生产周期，降低生产成本。

本发明的技术方案：一种低成本曲轴的铸造方法，其特征在于，所述铸造方法包括如下步骤：

1)造型工艺：a、采用树脂砂为原料，其成分的百分比含量如下：树脂1.2％；固化剂0.3％；其余为型砂；b、使用所述的树脂砂制作砂型，配模合箱后形成树脂砂型，并且在制作时所述的树脂砂型的轴心线与水平面相平行，完成后所述的树脂砂型的轴心线与水平面相垂直；c、所述的树脂砂型形成￠45mm的直浇口、￠40mm的内浇口单根浇入，所述的直浇口与内浇口通过横跑道相连接；

2)熔化炉料：按重量份比为生铁20份、回炉料35份、废钢45份配制炉料，将配制好的炉料放置在中频电炉中进行熔炼，采用增碳剂进行增碳处理，并加入锰、锡和铜，使溶化后的铁水的成分重量百分比为Cu：0.4％、Sn：0.05％、Mn：0.70-0.75％、C：4.0-4.1％、S：≤0.02％、Si：2.5-2.6％、P：≤0.03％、Ti：＜0.04％、Mg：0.03-0.06％；

3)精炼铁水，其中精炼温度为1510℃；

4)三次孕育，包括：同时进行球化和第一次孕育处理，将铁水进行球化孕育处理，其中球化剂的重量为预定出铁水量的0.9％，包内加入的孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.9％；第二次孕育处理：其中当出铁水量是所述预定出铁水量的4/5时，随流孕育剂的重量为所述预定出铁水量的0.6％；第三次孕育处理：其中将铁水的渣清理干净后，过包加入孕育剂的重量为预定出铁水量的0.35％；

5)浇注：将孕育处理后的铁水浇入壳型铸型，其中浇注温度为1380℃～1400℃；开箱：浇注完成后52-55分钟内开箱取出铸件，将所述铸件冷却到自然状态，将砂子落掉，将披锋打磨清理掉；以及回火。

前述的低成本曲轴的铸造方法中，所述精炼步骤结束后铁水中的化学成分的重量百分比为：C：3.35％；Si：1.2％；Mn：0.35％；Cu：0.75～1.0％；P＜0.07％；S＜0.020％；Cr＜0.25。

与现有技术相比，本发明采用的1.2％的树脂，0.3％的固化剂组成的树脂砂作为型砂，成型质量好；本发明取消了传统生产的正火处理工序，调整了曲轴材料中各化学元素的含量配比，并且浇注前采用三次孕育，更有效细化了石墨，且提高了石墨球的圆整度，提高了材质的性能，使曲轴的强度和延伸率与传统的曲轴相同，有效降低了产品的成本，缩短了生产周期。本发明通过在铁水中加入Cu、Sn、Mn等合金元素，增加和细化珠光体；通过在球化处理包内的第一次孕育处理、第二次强化孕育处理和第三次孕育处理，增加外来晶核，使晶粒和石墨细小，且石墨球圆整度提高；择用浇注温度等技术参数的掌控，对获得所需的珠光体量及其稳定性具有保障作用，从而提高了曲轴的抗拉强度，使曲轴材质可稳定达到技术要求。通过本发明的铸造工艺，曲轴产品的次品率低，而合格率高达99.5％以上，各项性能均能达到标准，其中：抗拉强度可达720MPa，延伸率在6.8左右，本体硬度在HB230-240之间。

具体实施方式

下面结合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。一种低成本曲轴的铸造方法，其特征在于，所述铸造方法包括如下步骤：