[发明专利]一种硅钼涡轮增压器壳体及其制备方法

说明书

本发明涉及铸造冶金领域，具体涉及一种硅钼涡轮增压器壳体，包括以重量百分比计的以下成分：C 2.9～3.2％，Si 3.9～4.4％，Mn＜0.30％，S 0.012～0.020％，P＜0.05％，Mo 0.5～0.7％，Cr＜0.50％，Cu＜0.50％，Ni＜0.60％，Ti≤0.20％，余量为铁，还涉及其制备方法，包括配料熔化、分析控制、炉前一次蠕化孕育处理、炉前金相检验、光谱分析、扒渣、浇注，基体组织为以铁素体为主相变应力小，壳体各处蠕化率差别小、稳定，断面敏感性小，具备优良疲劳性能，制备时一次孕育即可浇注方法简单，炉前只加入一种低稀土含量的低硅球化合金代替常规蠕化剂，节约稀土资源。

技术领域

本发明涉及铸造冶金领域，具体涉及一种硅钼涡轮增压器壳体及其制备方法。

背景技术

蠕墨铸铁兼备了灰铸铁优良的铸造导热减震性能、球墨铸铁的耐磨、高强度和高塑性的优点，被广泛应用到汽车排气管、发动机的涡轮增压器壳体、缸盖、缸套等汽车零部件的生产上，随着近年来人们对环境保护的重视，对汽车排量的要求也越来越严格，而这也就对汽车发动机功率的要求越来越高，汽车发动机功率的增大则导致其工作温度越来越高、发动机的热疲劳负荷和机械负荷也大幅增加。

按照国家标准，蠕墨铸铁的蠕化率要大于50％，由于蠕墨铸铁是介于球墨和灰铸铁之间的一种铸铁，若蠕化率较低则其性能接近于球铁，蠕化率过高超过90％后就接近于灰铸铁，所以将蠕化率控制在55～85％之间时，蠕墨铸铁的性能较好。

目前常规的生产蠕墨铸铁的方法是采用由高稀土低镁合金制作的蠕化剂进行蠕化处理，但是由于蠕墨铸铁特殊的使用性能，决定了在铸态下其特殊的凝固特性，受蠕墨铸铁蠕虫状石墨特征、碳以及合金元素的偏析分布、冷却速度，以及铸件固有结构、铸件壁厚悬殊和热节变化等因素的影响，在热疲劳过程中冷热交替，会造成铸件不断收缩膨胀，蠕化率高且稳定的铸件散热就好，否则散热不一致容易导致应力集中而使铸件开裂提前失效，造成铸件的使用寿命大大降低，常规的生产方法很难得到蠕化率高且稳定的蠕墨铸铁，要么蠕化率低≤50％，要么虽然铸件的薄壁处蠕化率合格，但厚壁处已经成灰铁石墨，不能使用，且现有的生产蠕墨铸铁需要进行两步法，进行两次孕育，生产效率低。

同时对蠕墨铸铁铸件的失效分析可知，铸件开裂的主要原因是由于其厚壁与薄壁处的蠕化率差别较大，壁厚敏感性高，厚壁处的蠕化率高而薄壁处的蠕化率低，由于蠕化率高低差异造成铸件散热不均，进而导致热膨胀时的膨胀系数差异大，造成铸件热应力不均而断裂失效，目前迫切需要解决断面的敏感性问题。

发明内容

本发明提供了一种硅钼涡轮增压器壳体及其制备方法，旨在提供一种耐热性能高、蠕化率稳定、断面蠕化率差别小、热敏感性小的涡轮增压器壳体，解决现有的蠕墨铸铁铸件蠕化率不稳定、铸件断面热敏感性高而易断裂的问题，并提供一种简单易操作的制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明的第一个目的是提供一种硅钼涡轮增压器壳体，包括以重量百分比计的以下成分：C 2.9～3.2％，Si 3.9～4.4％，Mn＜0.30％，S 0.012～0.020％，P＜0.05％，Mo0.5～0.7％，Cr＜0.50％，Cu＜0.50％，Ni＜0.60％，Ti≤0.20％，余量为铁。

优选地，包括以重量百分比计的以下成分：C 3.0～3.2％，Si 3.9～4.1％，Mn＜0.2％，S 0.012～0.020％，P＜0.029％，Mo 0.5～0.7％，Cr＜0.45％，Cu＜0.40％，Ni＜0.60％，Ti≤0.12％，余量为铁。

本发明的另一个目的是提供一种硅钼涡轮增压器壳体的制备方法，包括如下步骤：

(1)配料熔化：依次将重量百分比为30～50％的生铁、50～70％的压块低锰废钢加入到中频电炉中进行熔化，再加入重量百分比为0.5～0.7％的钼铁和适量硅铁，得到铁水；