[发明专利]一种超低碳、低硅贝氏体基体灰铸铁气缸套及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超低碳、低硅贝氏体基体灰铸铁气缸套及其制备方法，气缸套由以下原料制成：碳2.40～2.7％、硅1.1～1.4％、锰0.2～0.6％、硫0.03～0.10％、磷≤0.06％、镍1.2～1.8％、钼1.2～1.8％、孕育剂0.20～0.50％、余量为铁；制备方法包括配料、熔料、孕育、铸造、强制降温、保温出炉等步骤。本发明工艺简单，操作方便；通过在浇注前对浇注模内圆表面使用复合涂层的方式，使得采用超低碳、低硅、超高强度、高刚度、高旋转弯曲疲劳强度的贝氏体基体灰铸铁气缸套材质生产获得的气缸套，金相组织、机械性能、废品率、制造成本满足需求，能够达到批量生产。

技术领域

本发明涉及气缸套生产技术领域，特别是涉及一种超低碳、低硅贝氏体基体灰铸铁气缸套及其制备方法。

背景技术

目前，随着发动机排放标准的逐步提高，需要更高爆发压力的配合实施，对发动机核心零部件气缸套产品的要求更加苛刻。传统的气缸套虽然铸造难度相对低一些，但由于传统气缸套本身材质的原因，使其抗拉强度、刚度、旋转弯曲疲劳强度低，无法满足现有发动机新的排放标准的需求。

为了满足新的排放标准，就需要一种超低碳、低硅，且具备超高强度、高刚度、高旋转弯曲疲劳强度的贝氏体基体灰铸铁气缸套。但满足上述要求的气缸套材质，在铸造成可以使用的气缸套的难度很大，会导致该种气缸套材质的金相组织、机械性能、废品率、制造成本等不能满足生产要求，导致满足需求的气缸套材质无法顺利的生产出气缸套。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述不足，提供一种超低碳、低硅贝氏体基体灰铸铁气缸套及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种超低碳、低硅贝氏体基体灰铸铁气缸套，所述气缸套由以下重量百分比的原料制成：碳2.40～2.7％、硅1.1～1.4％、锰0.2～0.6％、硫0.03～0.10％、磷≤0.06％、镍1.2～1.8％、钼1.2～1.8％、孕育剂0.20～0.50％、余量为铁。

优选的，所述孕育剂为硅钡钙孕育剂。

本发明还提供了一种超低碳、低硅贝氏体基体灰铸铁气缸套的制备方法，包括以下步骤：

第一步：配料，按以下重量百分比：碳2.40～2.7％、硅1.1～1.4％、锰0.2～0.6％、硫0.03～0.10％、磷≤0.06％、镍1.2～1.8％、钼1.2～1.8％、孕育剂0.20～0.50％、余量为铁，将碳、硅、锰、硫、磷、镍、钼、铁进行配料；

第二步：熔料，将配好的原料放置到感应电炉内熔炼，当感应电炉内温度为1500～1580℃时，将熔融状态原料出炉；

第三步：孕育，熔融状态原料出炉时随流加入孕育剂进行处理，得到铁水；

第四步：铸造，向浇注模内圆表面喷涂复合涂层后，将铁水注入离心铸造设备中，向浇注模内进行浇注，生产气缸套铸件；

第五步：强制降温，将铸造成型的气缸套铸件出模后，强制降温至350～550℃；

第六步：保温出炉，将强制降温后的气缸套铸件置入保温炉内进行保温，保温时间为60～180分钟，且气缸套铸件保温到不超过300℃时出炉；出炉后放入铸件框中，得到气缸套。

优选的，所述复合涂层包括三层不同的涂层，分别为第一涂层、第二涂层、第三涂层；第一涂层为铝硅酸盐、水的混合物；第二涂层为硅藻土、膨润土、水的混合物；第三涂层为锆英粉、硅溶胶、水的混合物。

优选的，第一涂层的重量百分比组成为铝硅酸盐52％、水48％；第二涂层的重量百分比组成为硅藻土26％、膨润土3％、水71％；第三涂层的重量百分比组成为锆英粉60％、硅溶胶4％、水36％。