[发明专利]一种高锡合金铸铁及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高锡合金铸铁，成分为：C：2.5～3.4wt％，S：≤0.12wt％，Si：1.4～2.4wt％，P：0.1～0.4wt％，Mn：0.9～1.4wt％，Cr：0.2～0.5wt％，Sn：0.1～0.35wt％，Cu：0.7～1.2wt％，Nb：0.05～0.20wt％，余量为Fe。本发明制备的高锡合金铸铁气缸套，实现了灰铸铁气缸套机械性能和耐磨性、耐蚀性、耐热性能的良好结合，本发明提供了一种综合性能较好、可适用于特殊工作环境的气缸套材料。本发明还提供了一种高锡合金铸铁的制备方法和应用。

技术领域

本发明属于铸铁合金技术领域，尤其涉及一种高锡合金铸铁及其制备方法和应用。

背景技术

气缸套作为汽车发动机的核心零件，工作过程中，始终与活塞环及活塞裙部发生高速滑动摩擦，并承受活塞的“拍击”，使缸套剧烈振动，会在缸套外侧和冷却液之间形成一个低压区，低压区里冷却液气化形成气泡，缸套的连续振动，使低压气泡缸套外壁发生连续爆炸。缸套外侧的氧化膜便产生许多小孔，随后产生的气泡极易在这些小孔处滞留，然后气泡继续破裂，使原先的孔洞不断扩大，同时内表受高温高压燃气直接作用，外表与冷却液接触，在较大温差下产生严重热应力，受冷却液腐蚀，加速了破坏速度。

特殊的工作环境，要求气缸套材料有足够的强度、耐磨和耐热性能，还应具有较好的耐蚀性能，尤其是发动机行业的发展对气缸套提出来更高的要求，目前，通过合金化获得的缸套材料难以兼具以上优良性能，因此，开发一种综合性能较高的铸铁材料为本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高锡合金铸铁及其制备方法和应用，本发明提供的高锡合金铸铁用于气缸套具有较好的性能。

本发明提供了一种高锡合金铸铁，成分为：

C：2.5～3.4wt％，

S：≤0.12wt％，

Si：1.4～2.4wt％，

P：0.1～0.4wt％，

Mn：0.9～1.4wt％，

Cr：0.2～0.5wt％，

Sn：0.1～0.35wt％，

Cu：0.7～1.2wt％，

Nb：0.05～0.20wt％，

余量为Fe。

优选的，所述Mn的质量含量为1.0～1.2％。

优选的，所述Cr的质量含量为0.25～0.4％。

优选的，所述Sn的质量含量为0.15～0.3％。

优选的，所述Cu的质量含量为0.85～1.1％。

优选的，所述Nb的质量含量为0.08～0.15％。

优选的，所述高锡合金铸铁的金相组织为片状石墨和细片状珠光体，基体中分布有含铌碳化物。

本发明提供了一种上述技术方案所述的高锡合金铸铁的制备方法，包括：

将原料熔炼，得到合金液；

将所述合金液进行铸造，得到毛坯；

将所述毛坯冷却后再进行热处理，得到高锡合金铸铁。

优选的，所述熔炼的温度为1480～1550℃。

本发明提供了一种气缸套，包括：上述技术方案所述的高锡合金铸铁。