[发明专利]一种高强度中等耐热合金铸铁缸体的铸造方法

说明书

本发明公开的是发动机制造技术领域的一种高强度中等耐热合金铸铁缸体的铸造方法，包括以下步骤，制作外模和型芯的砂型，进行涂刷烘型，下芯合箱，熔炼浇注成型，对铸件进行热处理。在制作砂型时，其浇注系统的主直浇道的截面积ΣF直与次横浇道的截面积为ΣF横、系列内浇道的截面积之和Σ内和分直浇道横截面∑F阻满足：∑F直∑F阻∑F内∑F横。本发明采用封闭开放式浇注系统，通过浇口比的特殊设置，使该浇注系统在阻流截面之前是封闭的，可起挡渣作用，而在阻流截面之后，是开放的，可以增大铁液的流量，快速完成浇注，既保证了空气的完全排出，充型平稳，也能对型腔内部金属起到一定保压作用，从而避免出现缩松和缩孔等质量缺陷。

技术领域

本发明涉及发动机制造技术领域，尤其设计一种高强度中等耐热合金铸铁缸体的铸造方法。

背景技术

随着家用汽车和现代工业的迅速发展，汽车基础部件的需求快速增加，我国汽车消费需求量不断上升，汽车保有量表现出持续快速增加的态势。

作为汽车的核心部件之一，发动机是为整个汽车提供动力的不可缺少的装置，是汽车的心脏，也是决定汽车的动力性能、经济性能、稳定性能和环保性能的主要部件。发动机缸体则是整个发动机的核心部件，事关发动机的能量输入输出、发动机的运行控制、发动机的温度控制和发动机的润滑等，其重要性不言而喻。

就发动机缸体的铸造而言，传统的铸造工艺和铸造原料限制了发动机缸体性能的进一步提升，因传统铸造工艺容易产生缩松、缩孔等质量缺陷，从而降低铸件质量并影响工艺出品率。此外，由于现代汽车的高性能要求，需要发动机缸体具有更加优异的性能，如更高的强度和更好的耐热性等。

发明内容

为克服现有发动机缸体容易出现的缩松和缩孔等质量缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可提高缸体铸造质量的高强度中等耐热合金铸铁缸体的铸造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高强度中等耐热合金铸铁缸体的铸造方法，包括以下步骤，制作外模和型芯的砂型，进行涂刷烘型，下芯合箱，熔炼浇注成型，对铸件进行热处理，在制作砂型时，其浇注系统包括主直浇道、主横浇道、分直浇道、次横浇道和内浇道，所述主横浇道两端设置有集渣包，所述主直浇道的截面积ΣF直与次横浇道的截面积为ΣF横、系列内浇道的截面积之和Σ内和分直浇道的截面积∑F阻满足：∑F直∑F阻∑F内∑F横；所述砂型的出气口的总横截面积≥内浇道的横截面积之和Σ内；所述砂型的冒口系统包括明顶冒口和溢流冒口，明顶冒口设置在铸件腔顶部的壁厚最厚处且铸件腔中部，溢流冒口设置在铸件腔顶部且为最高处。

进一步的是，在砂型的浇注系统中，所述主直浇道的截面积ΣF直与次横浇道的截面积为ΣF横、系列内浇道的截面积之和Σ内和分直浇道横截面∑F阻的比值为：∑F直:∑F横:∑F内:∑F阻＝1.2：2.2：2：1。

进一步的是，在制作砂型后，在砂型的型腔涂抹以锆英粉和石刚玉为骨料的复合型醇基涂料和骨料为石刚玉或石墨的水基涂料。

进一步的是，在涂料涂刷后，对型芯进行三段式烘干处理，烘烤温度分别为：第一段100±10℃，第二段140±10℃，第三段80±10℃，整个烘型时间为50±10min。

进一步的是，在熔炼浇注成型阶段，铁水原料按照以下质量百分比进行配比，生铁：回炉料：废钢为0～10％：25～50％：50％，所述回炉料包括球墨铸铁回炉料、灰铸铁回炉料和该发动机缸体自身回炉料中的一种或多种。

进一步的是，熔炼后铁水化学成分的质量百分比为：C3.10％～3.40％、Si1.9％～2.3％、Mn0.6％～0.8％、S0.07％～0.11％、P≤0.1％、Cr0.25％～0.35％、Cu0.6％～0.8％、Mo0.25％～0.40％及余量铁。

进一步的是，在浇注前向铁水中加入孕育剂进行充分搅拌，所述孕育剂为硅钡孕育剂和75硅铁孕育剂的组合。