一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车零部件制造方法领域，特别是涉及一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法。
【背景技术】
[0002]排气歧管，是与发动机气缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管的，带有分歧管路的排气装置，排气歧管对发动机动力性能、发动机燃油经济性能、排放标准、发动机的成本、匹配的整车前舱布置及温度场等均具有较大影响。
[0003]同时排气歧管是汽车部件中工作条件最为恶劣的零件之一，工作过程中承受着从环境温度到近千摄氏度的温度变化，同时还要满足气密性、耐久性和通畅性等要求。现有技术中汽车发动机正朝着小型化、功率增大化的方向发展，这就使得气缸的排气压力也随之升高，这对排气歧管的强度等性能等提出了更高要求。球墨铸铁的耐热性好，现有技术中仍有大量排气温度较高的车辆沿用材质为球墨铸铁的排气歧管，研制和开发出更为优越的排气歧管铸造工艺任然为汽车工业中的重要课题。
【发明内容】
[0004]针对上述球墨铸铁的耐热性好，现有技术中仍有大量排气温度较高的车辆沿用材质为球墨铸铁的排气歧管，研制和开发出更为优越的排气歧管铸造工艺任然为汽车工业中的重要课题的问题，本发明提供了一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法。
[0005]针对上述问题，本发明提供的一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法通过以下技术要点来达到发明目的:一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，用于材质为球墨铸铁的排气歧管铸造，包括顺序进行的以下步骤:原材料融化、成分调节、浇注和退火处理，所述成分调节步骤终了后，熔融金属中碳元素的含量介于3.4-3.7%之间，硅元素的含量介于
1.7-2.6%之间，镁元素的含量介于0.02-0.03%之间；
所述浇注步骤的初始温度介于1370-1430°C之间；还包括为浇注步骤初始工步的扒渣，所述扒渣为去除熔融金属的表层后，向熔融金属的表面添加膨胀珍珠岩粉和冰晶粉，浇注步骤中还包括在浇口杯设置交错的纤维过滤网；
所述退火处理步骤中对坯料的保温分阶段进行，第一阶段的保温时间介于2-3h之间，保温温度介于890-930°C之间，保温后炉冷至第二阶段，第二阶段的保温时间介于1.5-2h之间，保温温度为710-735°C，保温后炉冷至第三阶段，第三阶段的保温时间介于3-4h之间，保温温度介于580-610 C，保温后空冷。
[0006]本发明中，对成分调节步骤终了后熔融金属中成分、浇注步骤的初始温度限定的限定使得得到的毛坯金相组织中，石墨形态好，基体中包括含量少于4.5%的珠光体；配合退火处理步骤的工艺参数限定，使得得到的毛坯的抗拉强度不小于530MPa，硬度HB介于165-170 之间。
[0007]由于原材料融化及成分调节步骤中，将需要对熔融金属液进行球化孕育，设置的添加纤维过滤网、添加膨胀珍珠岩粉和冰晶石粉及扒渣工步，可有效清除熔融金属中的浮渣，并在熔融金属表面形成隔离层以减小金属液被氧化的程度，以减小毛坯的夹渣缺陷，利于提升产品的合格率。
[0008]更进一步的技术方案为:
作为一种易于获取且便于成分调节的原料配比形式，在原材料融化步骤中，所用的原材料包括生铁QI O、硅铁、稀土镁铁合金。
[0009]作为一种性能良好的孕育剂，所述硅铁为FeSi75A13。
[0010]作为一种利于毛坯性能的硅铁形式，所述硅铁为铁粒，且铁粒的粒度介于5-12_之间。
[0011]为避免浇注过程中熔融金属液的化学成分偏析或过分氧化，所述浇注步骤持续的时间不大于8s。
[0012]本发明具有以下有益效果:
1、本发明工艺路线简单，本发明中，对成分调节步骤终了后熔融金属中成分、浇注步骤的初始温度限定的限定使得得到的毛坯金相组织中，石墨形态好，基体中包括含量少于4.5%的珠光体；配合退火处理步骤的工艺参数限定，使得得到的毛坯的抗拉强度不小于530MPa，硬度HB介于165-170之间。
[0013]2、由于原材料融化及成分调节步骤中，将需要对熔融金属液进行球化孕育，设置的添加纤维过滤网、添加膨胀珍珠岩粉和冰晶石粉及扒渣工步，可有效清除熔融金属中的浮渣，并在熔融金属表面形成隔离层以减小金属液被氧化的程度，以减小毛坯的夹渣缺陷，利于提升广品的合格率。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
[0015]实施例1:
一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，用于材质为球墨铸铁的排气歧管铸造，包括顺序进行的以下步骤:原材料融化、成分调节、浇注和退火处理，其特征在于，所述成分调节步骤终了后，熔融金属中碳元素的含量介于3.4-3.7%之间，硅元素的含量介于1.7-2.6%之间，镁元素的含量介于0.02-0.03%之间；
所述浇注步骤的初始温度介于1370-1430°C之间；还包括为浇注步骤初始工步的扒渣，所述扒渣为去除熔融金属的表层后，向熔融金属的表面添加膨胀珍珠岩粉和冰晶粉，浇注步骤中还包括在浇口杯设置交错的纤维过滤网；
所述退火处理步骤中对坯料的保温分阶段进行，第一阶段的保温时间介于2-3h之间，保温温度介于890-930°C之间，保温后炉冷至第二阶段，第二阶段的保温时间介于1.5-2h之间，保温温度为710-735°C，保温后炉冷至第三阶段，第三阶段的保温时间介于3-4h之间，保温温度介于580-610 C，保温后空冷。
[0016]本发明中，对成分调节步骤终了后熔融金属中成分、浇注步骤的初始温度限定的限定使得得到的毛坯金相组织中，石墨形态好，基体中包括含量少于4.5%的珠光体；配合退火处理步骤的工艺参数限定，使得得到的毛坯的抗拉强度不小于530MPa，硬度HB介于165-170 之间。
[0017]由于原材料融化及成分调节步骤中，将需要对熔融金属液进行球化孕育，设置的添加纤维过滤网、添加膨胀珍珠岩粉和冰晶石粉及扒渣工步，可有效清除熔融金属中的浮渣，并在熔融金属表面形成隔离层以减小金属液被氧化的程度，以减小毛坯的夹渣缺陷，利于提升产品的合格率。
[0018]实施例2:
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:作为一种易于获取且便于成分调节的原料配比形式，在原材料融化步骤中，所用的原材料包括生铁Q10、硅铁、稀土镁铁合金。
[0019]作为一种性能良好的孕育剂，所述硅铁为FeSi75A13。
[0020]作为一种利于毛坯性能的硅铁形式，所述硅铁为铁粒，且铁粒的粒度介于5-12mm之间。
[0021]为避免浇注过程中熔融金属液的化学成分偏析或过分氧化，所述浇注步骤持续的时间不大于8s。
[0022]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，用于材质为球墨铸铁的排气歧管铸造，包括顺序进行的以下步骤:原材料融化、成分调节、浇注和退火处理，其特征在于，所述成分调节步骤终了后，熔融金属中碳元素的含量介于3.4-3.7%之间，硅元素的含量介于1.7-2.6%之间，镁元素的含量介于0.02-0.03%之间； 所述浇注步骤的初始温度介于1370-1430°C之间；还包括为浇注步骤初始工步的扒渣，所述扒渣为去除熔融金属的表层后，向熔融金属的表面添加膨胀珍珠岩粉和冰晶粉，浇注步骤中还包括在浇口杯设置交错的纤维过滤网； 所述退火处理步骤中对坯料的保温分阶段进行，第一阶段的保温时间介于2-3h之间，保温温度介于890-930°C之间，保温后炉冷至第二阶段，第二阶段的保温时间介于1.5-2h之间，保温温度为710-735°C，保温后炉冷至第三阶段，第三阶段的保温时间介于3-4h之间，保温温度介于580-610 C，保温后空冷。
2.根据权利要求1所述的一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，其特征在于，在原材料融化步骤中，所用的原材料包括生铁Q10、硅铁、稀土镁铁合金。
3.根据权利要求2所述的一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，其特征在于，硅铁为 FeSi75A13。
4.根据权利要求3所述的一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，其特征在于，所述娃铁为铁粒，且铁粒的粒度介于5-12_之间。
5.根据权利要求1所述的一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，其特征在于，所述浇注步骤持续的时间不大于8s。
【专利摘要】本发明公开了一种可减少排气歧管铸造夹渣缺陷的方法，用于材质为球墨铸铁的排气歧管铸造，包括顺序进行的以下步骤：原材料融化、成分调节、浇注和退火处理，成分调节步骤终了后，熔融金属中碳元素的含量介于3.4-3.7%之间，硅元素的含量介于1.7-2.6%之间，镁元素的含量介于0.02-0.03%之间；浇注步骤的初始温度介于1370-1430℃之间；还包括为浇注步骤初始工步的扒渣，扒渣为去除熔融金属的表层后，向熔融金属的表面添加膨胀珍珠岩粉和冰晶粉，浇注步骤中还包括在浇口杯设置交错的纤维过滤网；退火处理步骤中对坯料的保温分阶段进行。本工艺路线简单，合格率高，工艺参数控制方便，得到的排气歧管性能优异。
【IPC分类】C21D9-08, C21D1-26, B22C9-24, B22D1-00, C21D11-00, B22C9-08
【公开号】CN104801679
【申请号】CN201510193015
【发明人】杨军, 张军, 叶维敏, 汪庭文, 何晓鸣
【申请人】成都陵川特种工业有限责任公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月22日