[发明专利]铁型覆砂生产铸态高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳的方法

说明书

本发明涉及一种铁型覆砂生产铸态高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳的方法，该方法是选择炉料质量百分比为60‑80%的生铁、质量百分比为20‑40%的废钢或炉料质量百分比为35‑65%的生铁、质量百分比为15‑30%的废钢、质量百分比为15‑45%的回炉料，经过球化处理和包内孕育后，铁液中各个元素的质量百分比为：C为2.80~3.50%，Si为3.30~4.50%，Mn为≤0.50%，P为≤0.05%，S为≤0.025%，Mg为0.035~0.065%；采用铁型覆砂造型模具和制芯模具，浇注结束后铸件在铁型中进行自然冷却；铸件开箱得到的差速器壳装入至铁箱中堆放进行自然冷却。本发明流程简单，工艺可靠性强，工艺出品率高，生产效率高，生产成本低，适用于大批量生产。

技术领域

本发明属于铁型覆砂铸造技术领域，具体涉及一种能够彻底解决差速器壳内部缩孔、缩松且铸件本体中硬度与抗拉强度分布均匀、加工性能优良的铁型覆砂生产铸态高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳的方法。

背景技术

现有铸态球墨铸铁技术是通过加入合金化元素Cu、Mn等珠光体稳定元素的含量加以控制来达到球墨铸铁国家标准中的某一级别的牌号。主要表现在铸态高牌号球墨铸铁其铁素体含量少，珠光体含量多，抗拉强度高，延伸率低；反之铸态低牌号球墨铸铁其铁素体含量多，珠光体含量少，抗拉强度低，延伸率高。但该技术不能在高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳铸件中应用。

铁型覆砂铸造是在铁型内腔覆上一层覆膜砂而形成的一种先进的铸造工艺。由于覆砂层比较薄，因此铸件在型腔内冷却速度快，很容易得到珠光体球墨铸铁。在第CN201210296150.2号中国专利中公开了一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具及铸造方法，该方法包括：铁水含有的各个元素质量百分比为C为3.70-3.85%，Si为2.5~2.8%，S为0.010~0.016，P小于0.15%，Mg为0.027-0.050%，Re为0.020~0.035%，余量为Fe；上述铁水经过三次孕育，在球化处理中将占铁水重量0.7%的高效Si-Ba-Ca孕育剂放在球化剂上进行球化处理，当球化反应完成，在冲入铁水时随流加入占铁水重量0.4%的高效孕育剂，对铁水进行二次孕育，在浇注时再随流冲入占铁水重量0.15%，粒度为1毫米的高效Si-Ba-Ca孕育剂，对铁水进行瞬时孕育。上述技术方案差速器壳体材质为QT500，其基体组织属于混合基体球墨铸铁，属于铸造领域的常规要求的牌号。另有第CN201611187967.0号中国专利中公开了一种铁型覆砂铸造乘用车差速壳的方法，该方法包括：浇注，采用QT450-10牌号铁水浇注，铁水化学成分质量比为：C:3.7%~3.8%，Si：1.6%~1.9%，Mn：0.3~0.4%，Cu:0.2%~0.5%；开箱，浇注后20分钟开箱扣；铸件凝固时间25分钟，然后落箱、自由冷却。上述技术方案乘用车差速壳材质为QT450-10牌号，属于低牌号铁素体基体球墨铸铁，也属于铸造领域的常规要求的牌号，还需加入比较昂贵的Cu才能达到其规定的牌号，生产成本较高，铸件浇注后松箱卡和开箱时间长，生产效率低。

因此说目前铁型覆砂铸造未在高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳铸件生产上有应用。

发明内容

本发明针对上述问题，为填补现有技术的缺失，而提出一种能够彻底解决差速器壳内部缩孔、缩松且铸件本体中硬度与抗拉强度分布均匀、加工性能优良的铁型覆砂生产铸态高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳的方法。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

上述的铁型覆砂生产铸态高强度全铁素体球墨铸铁差速器壳的方法，是选择炉料质量百分比为60-80%的生铁、质量百分比为20-40%的废钢或炉料质量百分比为35-65%的生铁、质量百分比为15-30%的废钢、质量百分比为15-45%的回炉料，经过球化处理和包内孕育后，铁液中各个元素的质量百分比为：C为2.80~3.50%，Si为3.30~4.50%，Mn为≤0.50%，P为≤0.05%，S为≤0.025%，Mg为0.035~0.065%；采用铁型造型模具和制芯模具，浇注结束后铸件在铁型中进行自然冷却；铸件开箱得到的差速器壳装入至铁箱中堆放进行自然冷却。