本发明涉及汽车零部件领域，具体地，涉及发动机皮带轮轮毂及其制备方法。
背景技术：
发动机皮带轮轮毂，属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大，制造工艺上一般以铸造、锻造为主。发动机的皮带轮主要用于发动机机械传动系中国的能量吸收和释放，是不可或缺的能量存储和传递的零件。
一般发动机皮带轮轮毂的制备工艺都是以锻造为主，但是传统的锻造工艺中用料种类反繁多、杂志多，会造成大量的原材料浪费，且成本耗费较高，另外浇铸成型的铸件内阻组织存在密度不均匀，硬度不一进而导致带轮轮毂、强度不够不耐用等缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种发动机皮带轮轮毂及其制备方法，该发动机皮带轮轮毂铸件内部组织均匀，杂质较少，且强度高，耐用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种发动机皮带轮轮毂的制备方法，其中，先将生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述发动机皮带轮轮毂；
其中，相对于100重量份的生铁，所述海绵铁的用量为5-10重量份，所述硅的用量为3-5重量份，所述铝的用量为1-5重量份，所述锰的用量为1-3重量份，所述氧化钛的用量为0.05-0.1重量份，所述镁的用量为0.05-1.5重量份，所述钼的用量为0.05-0.08重量份，所述铈的用量为0.02-0.05重量份，碳纤维的用量为1-3重量份。
通过上述技术方案，本发明通过将生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维按照特定的比例进行混合后进行熔炼；各原料之间的相互协同作用使得制备的发动机皮带轮轮毂铸件内部组织均匀，杂质少且强度高耐用。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种发动机皮带轮轮毂的制备方法，其特征在于，先将生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述发动机皮带轮轮毂；
其中，相对于100重量份的生铁，所述海绵铁的用量为5-10重量份，所述硅的用量为3-5重量份，所述铝的用量为1-5重量份，所述锰的用量为1-3重量份，所述氧化钛的用量为0.05-0.1重量份，所述镁的用量为0.05-1.5重量份，所述钼的用量为0.05-0.08重量份，所述铈的用量为0.02-0.05重量份，碳纤维的用量为1-3重量份。
本发明中，所述精炼过程的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高精炼的效果，优选地，所述精炼过程为：加入精炼剂，在1200-1450℃进行第一次精炼，时间为2-3h；接着以100℃/h升温到1550-1650℃进行第二次精炼，时间为1-2h。
上述精炼过程中加入的精炼剂种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高精炼的效果进而提高所制得的发动机皮带轮轮毂的强度和耐用性，优选地，所述精炼剂是由以下方法制备而得：将蒙脱土、铼、石墨粉、硅钡和牌号kh-550的硅烷偶联剂进行混合、加热熔融，最后水冷、干燥后破碎成颗粒平均粒径为10-15mm的所述精炼剂。
上述的精炼剂的制备过程中，各原料之间的配比可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的发动机皮带轮轮毂的强度和耐用性，优选地，所述蒙脱土、铝粉、铼、石墨粉、硅钡和牌号为kh-550的硅烷偶联剂的重量比为100：1-5：0.5-0.8：0.3-0.5：0.05-0.1：0.1-0.2。
另外，水冷的条件可以在宽的范围选择，但是为了提高精炼剂效果，优选地，所述水冷的条件为：温度为30-50℃，时间为2-5h。
同样的，制备精炼剂过程的干燥条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高精炼剂效果，优选地，所述干燥的条件为：温度为50-70℃，时间为10-16h。
本发明中，熔炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高熔炼的效果，优选地，所述熔炼的温度为1600-1650℃，熔炼的时间为3-4h。
本发明中，型胚的热处理条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的发动机皮带轮轮毂的强度和耐用性，优选地，所述热处理的条件为：先将所述型胚在800-900℃保温3-4h，接着以20℃/min的速率降温至400-500℃保温5-6h，最在保温后直接水冷，即制得所述发动机皮带轮轮毂。
所述型胚的温度可以控制在宽的范围内控制，但是为了提高所制得的发动机皮带轮轮毂的强度和耐用性，优选地，在所述热处理之前，所述型胚的温度为700-900℃。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的发动机皮带轮轮毂。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
精炼剂的制备：将蒙脱土、铼、石墨粉、硅钡和牌号kh-550的硅烷偶联剂按照100：1：0.5：0.3：0.05：0.1的重量比进行混合、加热熔融，最后在30℃水冷2h，接着在50℃干燥10h后破碎成颗粒平均粒径为10mm的所述精炼剂d1。
制备例2
精炼剂的制备：将蒙脱土、铼、石墨粉、硅钡和牌号kh-550的硅烷偶联剂按照100：5：0.8：0.5：0.1：0.2的重量比进行混合、加热熔融，最后在50℃水冷5h，接着在70℃干燥16h后破碎成颗粒平均粒径为15mm的所述精炼剂d2。
制备例3
按照制备例1的方法制得精炼剂d3，不同的是，原料中未加入铼。
制备例4
按照制备例1的方法制得精炼剂d4，不同的是，原料中未加入硅钡。
实施例1
先将生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维按照100：5：3：1：1：0.05：0.05：0.05：0.02：1的重量比进行混合；接着，在1600℃下熔炼3h；
紧接着加入精炼剂d1先在1200℃进行第一次精炼，时间为2h；接着以100℃/h升温到1550℃进行第二次精炼，时间为1h，即得到熔融铁水，再接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚(700℃)；
最后将所述型胚在800℃保温3h，接着以20℃/min的速率降温至400℃保温5h，最在保温后直接水冷，即制得所述发动机皮带轮轮毂a1。
实施例2
先将生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维按照100：10：5：5：3：00.1：1.5：0.08：0.05：3混合；接着，在1650℃下熔炼4h；
紧接着加入精炼剂d2先在1450℃进行第一次精炼，时间为3h；接着以100℃/h升温到1650℃进行第二次精炼，时间为2h，即得到熔融铁水，再接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚(900℃)；
最后将所述型胚在900℃保温4h，接着以20℃/min的速率降温至500℃保温6h，最在保温后直接水冷，即制得所述发动机皮带轮轮毂a2。
实施例3
先将生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维按照100：8：4：3：2：0.08：0.1：0.06：0.03：2混合；接着，在1600℃下熔炼4h；
紧接着加入精炼剂d2先在1400℃进行第一次精炼，时间为2h；接着以100℃/h升温到1600℃进行第二次精炼，时间为2h，即得到熔融铁水，再接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚(800℃)；
最后将所述型胚在900℃保温4h，接着以20℃/min的速率降温至500℃保温6h，最在保温后直接水冷，即制得所述发动机皮带轮轮毂a3。
对比例1
按照实施例1的方法制得发动机皮带轮轮毂b1，不同的是，原料中生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维的重量比为100：5：1：1：1：0.05：0.05：0.05：0.02：1。
对比例2
按照实施例2的方法制得发动机皮带轮轮毂b2，不同的是，原料中生铁、海绵铁、硅、铝、锰、氧化钛、镁、钼、铈和碳纤维的重量比为100：10：5：5：1：00.1：1.5：0.08：0.05：3。
对比例3
按照实施例1的方法制得发动机皮带轮轮毂b3，不同的是，加入的精炼剂为d3。
对比例4
按照实施例1的方法制得发动机皮带轮轮毂b4，不同的是，加入的精炼剂为d4。
经过对上述a1-a3以及吧-b4的强度测试，得知，本发明提供的发动机皮带轮轮毂具有较高的强度，且通过了轮毂标准测试。通过b1-b4的测试结果与a1-a3的测试结果对比可知，本发明中由蒙脱土、铼、石墨粉、硅钡和牌号kh-550的硅烷偶联剂制得的精炼剂对于提高发动机皮带轮轮毂的强度具有很好的效果。另外，熔炼原料中硅和锰的含量较高，并且无铬原料，使制得的发动机皮带轮轮毂具有较高的强度，且耐用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。