一种发动机缸体铸件的铸造方法
【专利摘要】本发明提供一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特殊之处在于采用两次随流孕育处理，并在两次孕育处理中均控制加入孕育剂的时间、孕育剂的使用量、孕育剂的粒度以及孕育温度、孕育剂的组成及其所占质量的百分比。本发明能解决现有铸件抗拉强度和硬度均匀性不好的问题，同时金相、硬度、力学性能等方面都有了很大的改善，铸件的机械性能稳定性得到大大的提高。
【专利说明】一种发动机缸体铸件的铸造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种一种铸件铸造方法，具体涉及一种发动机缸体铸件的铸造方法。【背景技术】
[0002]气缸体是汽车发动机上的关键零部件，是发动机工作中最主要的工作部件之一，随着载重汽车马力的不断加大，发动机功率也需不断提高，以及国家对排放要求越来越严格，发动机所承受的各种负荷在急剧增加，使得发动机向高速、强化、高寿命等方向发展，因此对发动机气缸体的设计和材质性能提出了更为苛刻的要求，尤其是材质性能将直接影响发动机的各项性能。
[0003]气缸体的内部结构复杂，大多采用液铸液压工艺铸造，现有铸造工艺中常采用一次冲入法孕育处理，(即在铁液自熔炼炉流向浇包时，将孕育剂预先放置在浇包的底部，铁液冲入浇包时进行孕育处理的一次孕育工艺)，这种工艺处理因为孕育剂的吸收率低、孕育作用衰退快等不足易出现抗拉强度和硬度均匀性一般甚至不好的现象，机械性能的稳定性不好。而铸件的机械性能取决于其机体组织和片状石墨的形态及其分布状况。
【发明内容】
[0004]为了解决【背景技术】中的不足，本发明的目的在于克服【背景技术】的缺陷，提供一种发动机缸体铸件的铸造方法，能解决现有铸件抗拉强度和硬度均匀性不好的问题，同时铸件的机械性能的稳定得到大大提高。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:该铸造方法包括以下步骤，
[0006](I)在熔炼炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到1520?1550°C后从熔炼炉的出铁口流出冲入浇包中，在铁水冲入浇包的过程中通过随流孕育装置加入A孕育剂，待注入浇包的铁水重量占出炉铁水总重量的五分之四时停止加入A孕育剂，铁水在浇包内进行第一次孕育；
[0007](2)经过第一次孕育后的铁水自浇包中冲入铸件型腔内，浇注形成铸件，其中铁水注入型腔的过程中，当注入量为出炉铁水总重量的四分之一时通过随流孕育装置加入B孕育剂，待注入型腔的铁水重量占出炉铁水总重量的五分之四时停止加入B孕育剂，铁水在铸件型腔内进行第二次孕育。
[0008]本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述A孕育剂的加入量为出炉铁水总重量的0.3%，所述B孕育剂的加入量为出炉铁水总重量的0.07%?0.13%。
[0009]本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述A孕育剂和B孕育剂的组成成分相同，且其含有的元素以及各元素的质量百分比为70?75的硅、1.5?2.5钡、I?2钙、小于等于1.5铝，其余为铁。
[0010]本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述A孕育剂的粒度为0.2?0.6mm,所述B孕育剂的粒度为0.4?0.8mm。[0011]本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述第一次孕育和第二次孕育均为随流孕育。
[0012]本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述第二次孕育的孕育温度为1400?1420。。。
[0013]本发明的有益之处在于:本发明的一种发动机缸体铸件的铸造方法，采用两次随流孕育处理，并在两次孕育处理中均控制加入孕育剂的时间、孕育剂的使用量、孕育剂的粒度以及孕育温度、孕育剂的组成及其所占质量的百分比，减轻了铸件的壁厚敏感性，缩小铸件薄厚截面处显微组织的差别，即解决了铸件的抗拉强度和硬度的均匀性不好的问题，同时金相、硬度、力学性能等方面都有了很大的改善，铸件的机械性能稳定性得到大大的提闻。
【具体实施方式】
[0014]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0015]一种发动机缸体铸件的铸造方法，包括以下步骤，
[0016](I)在熔炼炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到1520?1550°C后从熔炼炉的出铁口流出冲入浇包中，在铁水冲入浇包的过程中通过随流孕育装置随流加入A孕育齐U，待注入浇包的铁水量占出炉铁水总重量的五分之四时停止加入A孕育剂，铁水在浇包内进行第一次孕育；
[0017](2)经过第一次孕育后的铁水自浇包中冲入铸件型腔内，浇注形成铸件，其中铁水注入型腔的过程中，当铁水注入量为出炉铁水总重量的四分之一时通过随流孕育装置随流加入B孕育剂，待注入型腔的铁水占出炉铁水总重量的五分之四时停止加入B孕育剂，铁水在铸件型腔内进行第二次孕育。
[0018]其中，所述A孕育剂的加入量为出炉铁水总重量的0.3%，所述B孕育剂的加入量为出炉铁水总重量的0.07%?0.13%。
[0019]所述A孕育剂和B孕育剂的组成成分相同，且其含有的元素以及各元素的质量百分比为70?75的硅、1.5?2.5钡、I?2钙、小于等于1.5铝，其余为铁。1.5?2.5的钡降低铁水的衰退速度，大幅提高铁水的孕育效果；小于等于1.5的铝促进石墨化的作用，通过多次的实验得出质量百分比含量超过1.5的铝会使铸件产生气孔缺陷；1?2钙，能显著提高合金的孕育效果，还可以与其它元素一起产生叠加效果，提供孕育剂的作用，本发明通过多次的实验得出孕育剂中钙的含量过高会增加铁水的粘度，减低铁水的流动性，增加铸件缺陷的机率。本发明根据发动机缸体铸件的的特点，特采用含有特定成分及特定比例的孕育剂，已达到最佳的孕育效果。
[0020]所述A孕育剂的粒度为0.2?0.6mm,所述B孕育剂的粒度为0.4?0.8mm。
[0021]所述第二次孕育的孕育温度为1400?1420°C。
[0022]本发明采用两次随流孕育处理，并在两次孕育处理中均控制加入孕育剂的时间、孕育剂的使用量、孕育剂的粒度以及孕育温度、孕育剂的组成及其所占质量的百分比，减轻了铸件的壁厚敏感性，缩小铸件薄厚截面处显微组织的差别，即解决了铸件的抗拉强度和硬度的均匀性不好的问题，同时金相、硬度、力学性能等方面都有了很大的改善，铸件的机械性能稳定性得到大大的提高。
[0023]实施例1
[0024]在熔炼炉中将金属炉料融化成铁水，当铁水温度达到1520~1550°C后从熔炼炉的冲入浇包中，自铁水开始冲入浇包至冲入铁水量占出炉铁水总重量的五分之四的时间内通过定量漏斗将重量为出炉铁水总重量的0.3%、粒度为0.2~0.6mm的A孕育剂均匀而分散地撒向液流，铁水在浇包内进行第一次孕育处理；待铁水温度为1400~1420°C吋，将铁水从浇包注入铸件型腔中，自铁水注入量为出炉铁水总重量的四分之一至注入量为出炉铁水总重量的五分之四这段时间内，通过定量漏斗将重量为出炉铁水总重量的0.07%~
0.13%、粒度为0.4~0.8mm的B孕育剂均匀而分散地撒向液流，铁水在铸件型腔内进行第二次孕育处理，铁水注入铸件型腔浇注形成铸件。此处的A孕育剂和B孕育剂的组成成分相同，且其含有的元素以及各元素的质量百分比为70~75的硅、1.5~2.5钡、I~2钙、小于等于1.5铝，其余为铁。
[0025]测试按照实施例1的エ艺产生的铸件结果如表1-1，2-2。
[0026]实施例2
[0027]与实施例1的区别仅在于:在第一次孕育处理和第二次孕育处理中不限定加入孕育剂的时间。
[0028]测试按照实施例2的エ艺产生的铸件结果如表1-1，2-2。
[0029]实施例3
[0030]与实施例的区别仅在于:采用【背景技术】中的一次孕育处理工艺，即在熔炼炉中将金属炉料融化成铁水，当铁水温度达到1520~1550°C后从熔炼炉的冲入浇包中，将重量为出炉铁水总重量的0.3%、粒度为0.2~0.6mm的A孕育剂或者重量为出炉铁水总重量的
0.07%~0.13%、粒度为0.4~0.8mm的B孕育剂预先放置在浇包的底部，铁液冲入浇包时在浇包内进行一次孕育处理，孕育处理后冲入铸件型腔中，浇注成型。其中，A孕育剂或者B孕育剂的所有參数与实施例1中一致。
[0031]测试按照实施例3的エ艺产生的铸件结果如表1-1，2-2。
[0032]表1-1
【权利要求】
1.一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:该铸造方法包括以下步骤， (1)在熔炼炉中将金属炉料熔化成铁水，当铁水温度达到152(Tl550°C后从熔炼炉的出铁口流出冲入浇包中，在铁水冲入浇包的过程中通过随流孕育装置加入A孕育剂，待注入浇包的铁水重量占出炉铁水总重量的五分之四时停止加入A孕育剂，铁水在浇包内进行第一次孕育； (2)经过第一次孕育后的铁水自浇包中冲入铸件型腔内，浇注形成铸件，其中铁水注入型腔的过程中，当注入量为出炉铁水总重量的四分之一时通过随流孕育装置加入B孕育剂，待注入型腔的铁水重量占出炉铁水总重量的五分之四时停止加入B孕育剂，铁水在铸件型腔内进行第二次孕育。
2.根据权利要求1所述的一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:所述A孕育剂的加入量为出炉铁水总重量的0.3%，所述B孕育剂的加入量为出炉铁水总重量的0.079Π).13%。
3.根据权利要求2所述的一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:所述A孕育剂和B孕育剂的组成成分相同，且其含有的元素以及各元素的质量百分比为70-75的硅、1.5^2.5钡、f 2钙、小于等于1.5铝，其余为铁。
4.根据权利要求3所述的一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:所述A孕育剂的粒度为0.2^0.6mm，所述B孕育剂的粒度为0.4^0.8mm。
5.根据权利要求1所述的 一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:所述第一次孕育和第二次孕育均为随流孕育。
6.根据权利要求5所述的一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于:所述第二次孕育的孕育温度为140(Tl420°C。
【文档编号】B22D1/00GK103586425SQ201310529353
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】浦巧生 申请人:吴江市液铸液压件铸造有限公司