[发明专利]一种灰铸铁四片活塞环铸造方法

说明书

本发明公开了一种灰铸铁四片活塞环铸造方法，制备活塞环的灰铸铁由以下组分组成：3.3～3.5％C，2.3～2.7％Si，0.6～1.0％Mn，0.3～0.4％P，0.25～0.35％Cr，0.4～0.6％Cu，0.05～0.15％V，S≤0.10％，余量为Fe。通过本发明方法制备的有效产品更多，降低能耗，且制备的活塞环性能稳定，符合质量要求。

技术领域

本发明涉及一种活塞环铸造方法，特别涉及一种灰铸铁四片活塞环铸造方法。

背景技术

活塞环厂灰铸铁均采用单体双片铸造工艺，单体双片的定义是一只铸造毛坯通过切片可以变成两个单片。双片工艺如下：灰铸铁的化学成分为：3.2～3.7％C，2.2～2.9％Si，0.5～1.0％Mn，0.3～0.45％P，0.15～0.35％Cr，0.3～0.6％Cu，S≤0.1％；出水温度：1540℃-1590℃,环模的拔模斜度内圆为1.5°，外圆为1°。该工艺经过10多年的发展，铸造出来的产品的机械性能、硬度以及加工性能稳定，双片切片:如图1和图2所示，双片切片为一个毛坯被切割成两片，使用的是焊接刀(焊接刀材料为高锰钢，刀较厚，需要工人手工磨，尺寸难把控)，一般中间刀厚2.1～2.2mm，两边刀厚2.6mm以上，且两边刀装夹成1度的角度安装。双片刀组少，切片阻力小，切片尺寸偏差影响较小，设备动力要求也小(电机约1.1KW)。

但是随着先进的铸造设备投入使用，单体双片铸造已无法满足产量的需求。在现有设备基础上，为了能够增加生产效率，降低能耗，开发出与单体双片铸造产品性能相同的四片铸造工艺迫在眉睫，单体四片铸造的定义是一只铸造毛坯通过切片可以变成四个单片。如图3所示，图3以六片环布置为例，四片与双片布置形式一致，四片切片：如图4和图5所示，四片切片为一个毛坯被切割成四片，使用的是成型刀(成型刀材料为高锰钢，刀具尺寸已经机械加工到位，无需磨刀)，所有刀厚为1.9～2.0mm，使用专用四片刀夹装夹，保证刀具排布之间的误差，确保切片尺寸。四片刀组多，阻力大，刀容易跑偏，所以切片难度更大，设备动力要求也更大(电机约1.5KW)。目前国内欠缺成熟稳定的四片铸造工艺，主要问题集中在：(1)由于四片铸造横截面大，切片后同一片环的硬度散差较大；(2)四片铸造产品高度是双片的2倍，造型起模更难，造型废品率会变高；(3)四片铸造上下两片与中间两片，采用同一种仿形工艺后的弹力差较大。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种灰铸铁四片活塞环铸造方法。通过本发明方法制备的有效产品更多，降低能耗，且制备的活塞环性能稳定，符合质量要求。

技术方案：本发明所述的一种灰铸铁四片活塞环铸造方法，所述灰铸铁由以下组分组成：3.3～3.5％C，2.3～2.7％Si，0.6～1.0％Mn，0.3～0.4％P，0.25～0.35％Cr，0.4～0.6％Cu，0.05～0.15％V，S≤0.10％，余量为Fe。

作为本发明的一种优选实施方式，所述灰铸铁由以下组分组成：3.41％C，2.57％Si，0.755％Mn，0.372％P，0.303％Cr，0.517％Cu，0.109％V，0.031％S，余量为Fe。

本发明的灰铸铁组分中增加了V元素，保证了材料的硬度，且该方案的综合成本最优。

作为本发明的一种优选实施方式，环模的拔模斜度为：内圆斜度为2°，外圆斜度为1°。相较于双片的环模内圆1.5°，外圆1°的设置，本发明的环模成品率更高。

作为本发明的一种优选实施方式，出水温度为1545℃～1555℃。

作为本发明的一种优选实施方式，孕育剂加入量为0.3％。

作为本发明的一种具体实施方式，所述的孕育剂为硅鍶孕育剂，占灰铸铁总质量的0.3％。

硅鍶孕育剂的化学成分(％)如下表所示：