一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车零部件制造方法领域，特别是涉及一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺。
【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改善浇注流动性的排气歧管生产工艺。
[0005]针对上述问题，本发明提供的一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺通过以下技术要点来达到发明目的:一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，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；所述浇注步骤中，还包括熔融金属液静压头增高工步，所述静压头增高工步为向铸型上施加压应力，压应力的施加方法为将浇口杯置放于铸型上。
[0006]本发明中，通过对退火处理步骤的限定，通过退火处理分阶段进行的工艺特点，可实现对铸件成品的完全退火，消除成品中的一次碳化物；由于抛弃歧管各部分厚度不一，在铸件壁较薄的区域，由于熔融金属液在原材料融化或成分调节步骤中有球化孕育过程，为避免产生冷隔和浇注不足，设置静压头增高工步，这样可加快熔融金属在型腔中的流动速度，同时对静压头增高工步的进一步限定，采用现成的浇口杯，可高效的完成浇注，故本工艺路线还有利于本发明的效率。
[0007]更进一步的技术方案为:
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；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。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。
[0008]作为一种性能良好的孕育剂，所述硅铁为FeSi75A13。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]为利于铸型上表面质量，在浇口杯置放于铸型上时，铸型上端设置有排气孔。
[0012]本发明具有以下有益效果:
本发明工艺路线简单，通过对退火处理步骤的限定，通过退火处理分阶段进行的工艺特点，可实现对铸件成品的完全退火，消除成品中的一次碳化物；由于抛弃歧管各部分厚度不一，在铸件壁较薄的区域，由于熔融金属液在原材料融化或成分调节步骤中有球化孕育过程，为避免产生冷隔和浇注不足，设置静压头增高工步，这样可加快熔融金属在型腔中的流动速度，同时对静压头增高工步的进一步限定，采用现成的浇口杯，可高效的完成浇注，故本工艺路线还有利于本发明的效率。
【具体实施方式】
[0013]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。
[0014]实施例1:
一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，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?，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；所述浇注步骤中，还包括熔融金属液静压头增高工步，所述静压头增高工步为向铸型上施加压应力，压应力的施加方法为将浇口杯置放于铸型上。
[0015]本发明中，通过对退火处理步骤的限定，通过退火处理分阶段进行的工艺特点，可实现对铸件成品的完全退火，消除成品中的一次碳化物；由于抛弃歧管各部分厚度不一，在铸件壁较薄的区域，由于熔融金属液在原材料融化或成分调节步骤中有球化孕育过程，为避免产生冷隔和浇注不足，设置静压头增高工步，这样可加快熔融金属在型腔中的流动速度，同时对静压头增高工步的进一步限定，采用现成的浇口杯，可高效的完成浇注，故本工艺路线还有利于本发明的效率。
[0016]实施例2:
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定: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。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，使得得到的毛还的抗拉强度不小于530MPa，硬度HB介于165-170之间。
[0017]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。
[0018]作为一种性能良好的孕育剂，所述硅铁为FeSi75A13。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]为利于铸型上表面质量，在浇口杯置放于铸型上时，铸型上端设置有排气孔。
[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】
1.一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，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?，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；所述浇注步骤中，还包括熔融金属液静压头增高工步，所述静压头增高工步为向铸型上施加压应力，压应力的施加方法为将浇口杯置放于铸型上。
2.根据权利要求1所述的一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，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； 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所述的一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，其特征在于，硅铁为 FeSi75A13。
4.根据权利要求3所述的一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，其特征在于，所述硅铁为铁粒，且铁粒的粒度介于5-12_之间。
5.根据权利要求1所述的一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，其特征在于，所述浇注步骤持续的时间不大于8s。
6.根据权利要求1所述的一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，其特征在于，在浇口杯置放于铸型上时，铸型上端设置有排气孔。
【专利摘要】本发明公开了一种可改善浇注流动性的排气歧管生产工艺，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，所述退火处理步骤中对坯料的保温分阶段进行；所述浇注步骤中，还包括熔融金属液静压头增高工步。本工艺路线简单，便于消除产品中的一次碳化物，同时浇注过程中金属液流动性好，利于提高浇注流动性，利于产品质量和生产效率。
【IPC分类】C22C37-04, C21D1-26, C21D5-00, C22C37-10, B22D27-09
【公开号】CN104818423
【申请号】CN201510192989
【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8月5日
【申请日】2015年4月22日