高強度易切削加工灰鑄鐵的製作方法
2023-06-06 20:38:11 1
專利名稱：高強度易切削加工灰鑄鐵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型高強度易加工灰鑄鐵材料，適用於生產高強度大馬力發動機 缸體，特別是既要高強度，又要切削加工性能好的高強度灰鑄鐵件的生產。
背景技術：
高強度灰鑄鐵材質主要用於發動機缸體、缸蓋等鑄件上，1995年世界上13個主要 汽車公司的發動機鑄鐵件產量為459. 9萬噸，其中缸體和缸蓋鑄件重量為265. 2萬噸，佔發 動機鑄鐵件重量的57. %。在我國，卡車柴油機缸體和缸蓋鑄件的材質幾乎全部採用高強 度灰鑄鐵，只有大馬力發動機缸蓋個別採用了蠕鐵。而發動機缸體、缸蓋鑄件的尺寸大、結 構複雜、必須具有較高的力學性能和熱疲勞性能，因此，對其基體組織要求嚴格，鑄件本體 部位的珠光體含量95%以上，石墨形態呈A型。與此同時，還要求高強度灰鑄鐵有良好的加 工性能。在金屬材料領域強度與加工性能一直是一對矛盾。一般情況下，強度越高，加工性 能越差。因此，加工性能一直制約高強度灰鑄鐵的發展。目前，國內外在灰鑄鐵件的加工性能上，一直存在不少的差異。發達國家早在上個 世紀四十年就開展了灰鑄鐵材料加工性研究，經過幾十年研究和發展，促進了高強度灰鑄 鐵加工性的顯著改善，雖然工業化生產中不時出現新問題，但總體上能滿足汽車零部件大 批量、高效率、自動化加工的要求。目前，國產鑄件在同樣的加工條件下與國外鑄件相比，加 工鑄件的尺寸偏差、加工餘量、表面質量、邊角白口、硬質點等並沒有明顯差異，鑄件材料的 強度、硬度、金相組織也均無異常，但是加工刀具磨耗大、加工時間長、鑄件加工表面粗糙度 差等是工業化生產中的關鍵難題。以發動機缸體鑄件為例，加工過程中刀具磨損情況的對比詳見表1 ( 「改善康明斯 氣缸體加工性初探」，現代鑄鐵，2006/2)。缸體粗鏜缸孔刀具壽命比較結果表明，加工國產 缸體時刀具的壽命遠低於加工進口缸體時刀具的使用壽命，不僅嚴重地降低了生產效率， 同時，顯著增加了刀具的損耗，使切削加工成本大大增加。表1國產與進口缸體粗鏜缸孔刀具壽命比較
權利要求
一種高強度易切削加工灰鑄鐵合金，其特徵在於，包含以下成分，按重量百分比計C2.90～3.50；Si1.80～2.20；Mn0.30～0.60；P0.01～0.05；S0.03～0.15；Cr0.15～0.50；Cu0.20～0.80；Sn0.01～0.10；V0.110～0.190；N0.020～0.070。
全文摘要
本發明涉及一種新型高強度易加工灰鑄鐵，適用於生產高強度大馬力發動機缸體，所述的灰鑄鐵包含以下成分，按重量百分比計C2.90～3.50；Si1.80～2.20；Mn0.30～0.60；P0.01～0.05；S0.03～0.15；Cr0.15～0.50；Cu0.20～0.80；Sn0.01～0.10；V0.110～0.190；N0.020～0.070。本發明實現了在其抗拉強度超過含Mo高強度灰鑄鐵的同時，切削加工性能又比含Mo高強度灰鑄鐵優良的目的。有效地解決了在金屬材料領域強度與加工性能一直是一對矛盾的關鍵問題。
文檔編號C22C37/06GK101962731SQ20101054361
公開日2011年2月2日 申請日期2010年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者姜啟川, 王金國, 逄偉 申請人:吉林大學