专利名称：合金铸铁气缸套离心铸造方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合金铸铁气缸套离心铸造方法及其卧式离心铸造机。
目前大功率内燃机车合金铸铁气缸套通常采用砂型铸造，存在着铸件质量差、成品率低、工序繁杂、粉尘作业、污染环境、劳动强度大等缺点。
本发明的目的在于克服现有技术中不足之处，提供一种合金铸铁气缸套离心铸造方法及其卧式离心铸造机。
本发明的目的可以通过下述技术方案来达到。
一种合金铸铁气缸套离心铸造方法，其特征在于a、该合金铸铁是由Cr0.2～0.4%、Mo0.5～0.8%、Cu0.8～1.2%、C2.7～3.2%、Si1.5～2.0%、Mn0.5～0.8%，余量为Fe组成的。
b、金属离心铸型预热温度为250～300℃，保温时间为4小时。
c、在已预热的金属离心铸型内表面喷刷涂料，涂料为0.9重量份的石英粉，0.1重量份的硅藻土，外加适量水，涂料厚度为1.5～2mm。
d、将上好涂料的金属离心铸型保温，温度为120～250℃，时间至少10分钟。
e、合金铸铁熔炼温度为1520～1540℃，静置3分钟后出炉。
f、将浇注温度为1400～1320℃的液体合金铸铁，从工作温度为120～250℃，转速为630r/min，并附有涂料层的金属离心铸型一侧环形端盖孔中引入到金属离心铸型中浇注，对于140kg的液体合金铸铁，浇注速度控制在40～45S。
g、浇注后10～15分钟停机，铸件连同金属离心铸型吊离卧式离心铸造机，进行常温冷却，12小时后将铸件从金属离心铸型中取出，进行时效处理。
一种使用如权利要求1所述的合金铸铁气缸套离心铸造方法的卧式离心铸造机，它包括电机驱动的两端安装有托轮的水平主动轴、与水平主动轴相平行的两端安装有托轮的从动轴、金属离心铸型、浇包，其特征在于a、金属离心铸型是由滚筒及借助锥销紧固在滚筒两端的带有凹槽的环形端盖组成的。
b、主动轴托轮中心，从动轴托轮中心与金属离心铸型中心连线夹角α为110°。
c、金属离心铸型转速为630r/min。
d、金属离心铸型内表面锥度为1∶100～1∶300。
这种合金铸铁，若碳硅含量偏高，铸件不致密，铁素体超限，碳硅含量偏低，虽然铸件致密，但石墨短小，铸件弯曲量小，为此，在该合金铸铁中碳当量C6取3.65～3.75，硅碳比Si/C取0.63～0.71。
在大量使用合金铸铁气缸套旧料时加入Sn0.02～0.05%，锡膜包围并抑制珠光体分解，既可以解决铁素体超限问题，又不降低合金铸铁的机械性能。
金属离心铸型预热温度过高，其内表面上涂料易形成蜂窝状气孔，影响铸件质量，预热温度过低，水质涂料长时间不干固，给操作带来困难，为此，预热温度为250～300℃，并保温4小时。
涂料层过厚，涂层对金属离心铸型内表面附着力小，涂层易被金属液破坏，涂层过薄，失去缓冷作用，铸件过冷度增大，易产生白口，为此，涂层厚度为1.5～2mm。
为使涂料内水份彻底排出，上好涂料的金属离心铸型不得立即浇注，应送至窑中保温。温度过低，铸件外表面易产生裂纹，温度过高，铸件外表面易出现内小外大喇叭状气穴，为此，金属离心铸型保温温度控制为120～250℃。
浇注速度直接影响铸件质量，浇注过快，加剧离心铸造双面结晶生成，铸件中间出现缩松，浇注过慢，铸件易形成氧化夹层，为此，对于140kg的液体合金铸铁，浇注速度控制在40～45S。
主动轴托轮中心，从动轴托轮中心与金属离心铸型中心连线夹角α过小，金属离心铸型在离心力的作用下易飞出，引起人身设备事故，夹角α过大，金属离心铸型与托轮之间摩擦力增大，影响金属离心铸型与设备寿命，为此，α角取110°。
金属离心铸型转速过大，合金铸铁易出现偏析，转速过小，不能充分利用离心力场的作用，得到良好的铸件，为此，金属离心铸型的转速取630r/min。
应用本发明所得到的合金铸铁气缸套具有较好的机械性能，铸件致密、耐磨，工作寿命长，铸件合格率由砂型铸造的50%提高到90%，简化了工艺操作，由砂型铸造的19道工序减到8道工序，无粉尘污染，净化了作业环境，减轻了劳动强度。
图1A、1B为实施例1的金相基体组织图、石墨形态图。
图2A、2B为实施例2的金相基体组织图、石墨形态图。
图3A、3B为实施例3的金相基体组织图、石墨形态图。
图4A、4B为卧式离心铸造机结构图、该结构的左视图。
图5为金属离心铸型结构图。
现结合附图，对本发明作进一步的说明。
从图1A1B、2A2B、3A3B可以看出，三个实施例的金相组织，基体为珠光体，游离态铁素体含量≤1%，石墨形态为片状、菊花态、石墨长度≤250μm。三个实施例的化学成份及其机械性能如表一、二所示。
参照图4A，电动机1通过皮带传动系统驱动两端安装有托轮2、3的主动水平轴4，从动水平轴5两端也安装有托轮6、7，并与主动水平轴4平行。
托轮2、3及6、7支承金属离心铸型8并带动金属离心铸型8旋转，金属离心铸型8的转速为630r/min。
参照图4B，主动水平轴中心O1，从动水平轴中心O2与金属离心铸型中心O3的连线夹角α为110°。
参照图5，滚筒(801)的两端安装带有凹槽的环形端盖(802)、(803)，左端三个锥销(804)(其余二个锥销图中未表示)均布在滚筒左端部沿径向由内向外将端盖(802)紧固(右端盖803紧固方式亦同)。环形端盖(802)、(803)的凹槽内压入耐高温材料。
权利要求
1.一种合金铸铁气缸套离心铸造方法，其特征在于a、该合金铸铁是由Cr0.2～0.4%、Mo0.5～0.8%、Cu0.8～1.2%、C2.7～3.2%、Si1.5～2.0%、Mn0.5～0.8%，余量为Fe组成的；b、金属离心铸型预热温度为250～300℃，保温时间为4小时；c、在已预热的金属离心铸型内表面喷刷涂料，涂料为0.9重量份的石英粉，0.1重量份的硅藻土，外加适量水，涂料厚度为1.5～2mm；d、将上好涂料的金属离心铸型保温，温度为120～250℃，时间至少10分钟；e、合金铸铁熔炼温度为1520～1540℃，静置3分钟后出炉；f、将浇注温度为1400～1320℃的液体合金铸铁，从工作温度为120～250℃，转速为630γ/min，并附有涂料层的金属离心铸型一侧环形端盖孔中引入到金属离心铸型中浇注，对于140kg的液体合金铸铁，浇注速度控制在40～45S；g、浇注后10～15分钟停机，铸件连同金属离心铸型吊离卧式离心铸造机，进行常温冷却，12小时后将铸件从金属离心铸型中取出，进行时效处理。
2.一种使用如权利要求1所述的合金铸铁气缸套离心铸造方法的卧式离心铸造机，它包括电机驱动的两端安装有托轮的水平主动轴、与水平主动轴相平行的两端安装有托轮的从动轴、金属离心铸型、浇包，其特征在于a、金属离心铸型是由滚筒及借助锥销紧固在滚筒两端的带有凹槽的环形端盖组成的;b、主动轴托轮中心，从动轴托轮中心与金属离心铸型中心连线夹角α为110°;c、金属离心铸型转速为630r/min;d、金属离心铸型内表面锥度为1∶100～1∶300。
全文摘要
本发明涉及一种合金铸铁气缸套离心铸造方法及其卧式离心铸造机。本发明是将浇注温度为1400～1320℃的液体合金铸铁，从工作温度为120～250℃，转速为630r/min并附有涂料层的金属离心铸型一侧的环形端盖孔中引入到金属离心铸型中浇注，对于140kg的液体合金铸铁，浇注速度控制在40～45s。本发明提高了铸件成品率，简化了工艺过程，净化了作业环境，减轻了劳动强度。
文档编号C22C37/06GK1064425SQ92100768
公开日1992年9月16日 申请日期1992年2月3日 优先权日1992年2月3日
发明者范传权, 王顺庆 申请人:大连机车车辆工厂配件分厂