一种电机壳铸造材料的制作方法

文档序号:12250996阅读:455来源:国知局
本发明属于铸造材料领域,具体涉及一种电机壳铸造材料。
背景技术
:电动机外壳现多通过铸造的方式制成,具有成型方便、效率高的特点,其铸造使用的材料仍以铸铁为主。现有的铸铁材料多存在着硬度低、抗形变能力弱、加工特性不佳、震动频率特性差等问题,最终影响了电机整体的使用特性和寿命。技术实现要素:本发明旨在提供一种电机壳铸造材料,所得铸铁的特性良好,能很好的改善电机的使用性能和寿命。本发明通过以下技术方案来实现:一种电机壳铸造材料,其组成元素的重量百分含量为:碳3.0~3.4%、硅1.8~2.0%、锰0.8~1.1%、磷0.01~0.03%、硫0.02~0.04%、镁0.03~0.05%、锶0.03~0.05%、钒0.03~0.05%、钨0.02~0.03%、锆0.01~0.02%、锡0.02~0.04%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.25~0.35%,余量为铁。进一步的,所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为:镧56~58%、铈23~25%、钕6~8%、钇2.7~3.1%、镱5.0~5.3%、杂质0.6~2%。一种电机壳铸造材料的制备方法,包括如下步骤:(1)先将铁质原料按照品位等级的高低依次加入到熔炉中,加热至1280~1320℃,融化完成后,再将温度升至1450~1470℃,并加入硅铁、锰铁,融化均匀后,最后将温度升至1550~1570℃,并加入锶、钒、钛、铜、铬、钨、锆、混合稀土等元素,调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为:碳3.0~3.4%、硅1.8~2.0%、锰0.8~1.1%、磷0.01~0.03%、硫0.02~0.04%、镁0.03~0.05%、锶0.03~0.05%、钒0.03~0.05%、钨0.02~0.03%、锆0.01~0.02%、锡0.02~0.04%、钛0.1~0.2%、铜0.3~0.5%、铬0.1~0.15%、混合稀土0.25~0.35%,余量为铁;(2)将步骤(1)所得的熔融物浇注成型即可。本发明具有如下有益效果:本发明针对现有铸铁材料的缺点,对应添加调节了各合金元素的成分与比例,提升了整体的综合特性,其中碳、硅的合理添加提高了珠光体的形成率,增强了整体的抗拉强度和硬度,添加的锰、锶、钒、铬等元素有利于在铸铁内形成石墨的核心,进一步增强了铸铁的强度等力学特性,添加的钨、钒、铬和混合稀土等成分可改善铸件缩松倾向大的问题,提高了铸铁的铸造性能和成品率。最终在本发明制得的灰铸铁有较高的强度、硬度和防腐性,铸造时不易产生缩孔,所得的成品率高,且其加工特性好,加工方便又不易变形,制得的电机壳振动以及声学特性良好,使用寿命较高。具体实施方式实施例1一种电机壳铸造材料,其组成元素的重量百分含量为:碳3.0%、硅1.8%、锰0.8%、磷0.01%、硫0.02%、镁0.03%、锶0.03%、钒0.03%、钨0.02%、锆0.01%、锡0.02%、钛0.1%、铜0.3%、铬0.1%、混合稀土0.25%,余量为铁。进一步的,所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为:镧58%、铈25%、钕8%、钇3.1%、镱5.3%、杂质0.6%,所述杂质是由铁、锌、镁、硅、钨和钼组成。一种电机壳铸造材料的制备方法,包括如下步骤:(1)先将铁质原料按照品位等级的高低依次加入到熔炉中,加热至1280℃,融化完成后,再将温度升至1450℃,并加入硅铁、锰铁,融化均匀后,最后将温度升至1550℃,并加入锶、钒、钛、铜、铬、钨、锆、混合稀土等元素,调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为:碳3.0%、硅1.8%、锰0.8%、磷0.01%、硫0.02%、镁0.03%、锶0.03%、钒0.03%、钨0.02%、锆0.01%、锡0.02%、钛0.1%、铜0.3%、铬0.1%、混合稀土0.25%,余量为铁;(2)将步骤(1)所得的熔融物浇注成型即可。实施例2一种电机壳铸造材料,其组成元素的重量百分含量为:碳3.2%、硅1.9%、锰1.0%、磷0.02%、硫0.03%、镁0.04%、锶0.04%、钒0.04%、钨0.02%、锆0.01%、锡0.03%、钛0.15%、铜0.4%、铬0.13%、混合稀土0.3%,余量为铁。进一步的,所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为:镧58%、铈25%、钕8%、钇3.1%、镱4.3%、杂质1.6%,所述杂质是由铁、锌、镁、硅、钨和钼组成。一种电机壳铸造材料的制备方法,包括如下步骤:(1)先将铁质原料按照品位等级的高低依次加入到熔炉中,加热至1300℃,融化完成后,再将温度升至1460℃,并加入硅铁、锰铁,融化均匀后,最后将温度升至1560℃,并加入锶、钒、钛、铜、铬、钨、锆、混合稀土等元素,调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为:碳3.2%、硅1.9%、锰1.0%、磷0.02%、硫0.03%、镁0.04%、锶0.04%、钒0.04%、钨0.02%、锆0.01%、锡0.03%、钛0.15%、铜0.4%、铬0.13%、混合稀土0.3%,余量为铁;(2)将步骤(1)所得的熔融物浇注成型即可。实施例3一种电机壳铸造材料,其组成元素的重量百分含量为:碳3.4%、硅2.0%、锰1.1%、磷0.03%、硫0.04%、镁0.05%、锶0.05%、钒0.05%、钨0.03%、锆0.02%、锡0.04%、钛0.2%、铜0.5%、铬0.15%、混合稀土0.35%,余量为铁。进一步的,所述混合稀土中各组成元素的重量百分含量为:镧58%、铈25%、钕8%、钇3.1%、镱5.1%、杂质0.8%,所述杂质是由铁、锌、镁、硅、钨和钼组成。一种电机壳铸造材料的制备方法,包括如下步骤:(1)先将铁质原料按照品位等级的高低依次加入到熔炉中,加热至1320℃,融化完成后,再将温度升至1470℃,并加入硅铁、锰铁,融化均匀后,最后将温度升至1570℃,并加入锶、钒、钛、铜、铬、钨、锆、混合稀土等元素,调节最终熔融混合物中的元素重量百分含量为:碳3.4%、硅2.0%、锰1.1%、磷0.03%、硫0.04%、镁0.05%、锶0.05%、钒0.05%、钨0.03%、锆0.02%、锡0.04%、钛0.2%、铜0.5%、铬0.15%、混合稀土0.35%,余量为铁;(2)将步骤(1)所得的熔融物浇注成型即可。对照组型号为HT300的灰铸铁。为了对比本发明效果,对上述四种方式制得的铸铁进行性能测试,具体如下表1所示:表1硬度(HB)抗拉强度(MPa)珠光体含量(%)缩松倾向、缩孔情况实施例1243362≥98缩松倾向小,铸件无缩孔实施例2248367≥99缩松倾向小,铸件无缩孔实施例3241360≥98缩松倾向小,铸件无缩孔对照组222303≥98缩松倾向大,铸件有缩孔注:上表1中,缩松倾向及缩孔情况检测方法为目测法;硬度是通过布氏硬度计测得的,抗拉强度是通过拉力试验机,拉本体为直径30mm的试棒测得的。由上表1可以看出,本发明制得的铸铁较现有的HT300型号的铸铁的硬度、抗拉强度均有很好提升,且制得的铸件品质更好。为了对比本发明制得材料的切削加工性能,对上述四种材料分别进行切削加工测试实验,对比数据如下表2所示:表2平均抗力(N)试件表面粗糙度(μm)实施例163.51.1896实施例261.71.1031实施例362.81.2016对照组81.41.6458由上表可以看出,本发明制得的铸造材料加工特性好,能很好的提升产品的加工成品率。为了进一步的对比本发明材料的特性,将上述四种铸铁材料制成同一规格的汽车电机壳,然后测量对应组装后的电机机体总辐射声功率级,发现本发明较对照组降低了0.7~1.0dBA,很好的改善了机体整体的振动以及噪声特性,增强了整体的使用性能和寿命。当前第1页1 2 3 
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