專利名稱：制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造工藝，特別是一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝。
背景技術(shù)：
制動(dòng)盤廣泛應(yīng)用于各種車輛的制動(dòng)系統(tǒng)中，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是輕薄，而且厚薄不等?，F(xiàn)有制動(dòng)盤的鑄件毛壞在澆注過程中易產(chǎn)生疏松、氣孔、變形的現(xiàn)象，特別是在制動(dòng)盤轉(zhuǎn)角90°處內(nèi)部組織大面積的出現(xiàn)疏松、氣孔的現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品合格率僅在40%左右，直接嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)成本，同時(shí)也影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，現(xiàn)有制動(dòng)盤鑄件的生產(chǎn)廠家反復(fù)使用常規(guī)的高強(qiáng)度鑄件工藝來解決該問題，但均沒有取得較好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種反常規(guī)的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，以解決上述的制動(dòng)盤鑄件易出現(xiàn)疏松、氣孔、變形等現(xiàn)象的不足之處。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，該工藝包括以下步驟
A、配料采用焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料為原材料，按質(zhì)量百分比為碳 3. 8 4. 2%、硅 3. 0 3. 4%、錳 0. 8 1. 2%、銅彡 0. 6%、磷 0. 07 0. 15%,硫< 0.1 %、低碳廢鋼45 55%、鐵余量進(jìn)行配料；
B、熔煉將原材料投入熔爐中進(jìn)行熔煉，熔煉工藝如下B.1、點(diǎn)火；
B. 2、投料依次將焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料投入熔爐中；
B. 3、加熱加熱熔爐，使熔爐內(nèi)的原材料全部熔為鐵水溶液；
B. 4、爐前快速分析將熔爐的溫度升至140(TC 1460°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析；
B. 5、成分調(diào)整根據(jù)分析后的結(jié)果按制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分進(jìn)行爐前化學(xué)成分的調(diào)整，所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比如下
碳3. 20 3. 42%，硅2. 0 2. 4%，錳0. 71 0. 75%，銅彡 0. 1%，磷彡 0. 1%，硫
0.72 0.91%，余量為鐵;
B、6、出爐將熔爐的溫度升至1480°C 1500°C高溫，出爐；
C、澆注在溫度為1460°C 1480°C時(shí)開始澆注，澆注時(shí)間不超過8分鐘；
D、制得制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì),該制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比為
碳3. 20 3. 42%，硅2. 0 2. 4%，錳0. 71 0. 75%，銅彡 0. 1%，磷彡 0. 1%，硫
0.72 0.91%，余量為鐵。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述步驟B的B. 4爐前快速分析工序中，具體步驟如下B. 4.1、將熔爐的溫度升至140(TC 1460°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析，檢驗(yàn)碳和娃的化學(xué)成分；
B. 4. 2、再取適量的鐵水溶液試樣澆注于光譜試樣模中，鐵水溶液試樣經(jīng)過在光譜試樣模中激冷，得到全白口的分析試樣，通過光譜儀進(jìn)行成分分析，得到結(jié)果后，以便再進(jìn)一步調(diào)整鐵水溶液的化學(xué)成分。本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的熔爐為沖天高爐。本發(fā)明的更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的組織特征為珠光體90% 95% +石墨(A3 5) +少量鐵素體；其機(jī)械性能特征為抗拉強(qiáng)度> 255N/mm2，硬度彡 187HB。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明之制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有以下有益效果1、可避免毛坯內(nèi)部組織出現(xiàn)疏松、氣孔等現(xiàn)象
由于本發(fā)明根據(jù)制動(dòng)盤輕薄且厚薄不等的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大膽創(chuàng)新，在熔煉工藝中使用反常規(guī)的方法，即是采用高廢鋼比45 55%、高硅碳比0.8 :1. 1%、高溫熔煉1480 1500°〇的“三高”方法進(jìn)行熔煉，使鑄件的石墨大小隨著高廢鋼比、高硅碳比以及高溫熔煉出現(xiàn)了細(xì)化，珠光體達(dá)到90% 95%，珠光體共晶團(tuán)較為細(xì)化，從而使鑄件內(nèi)部組織的內(nèi)外厚薄晶粒細(xì)化均勻，大大改善了產(chǎn)品的質(zhì)量，避免了毛坯內(nèi)部組織出現(xiàn)疏松、氣孔等現(xiàn)象，達(dá)到了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

2、大大提聞了廣品的合格率
由于本發(fā)明通過“三高”的熔煉方法可使鑄件內(nèi)部組織的內(nèi)外厚薄晶粒細(xì)化均勻，減少了內(nèi)應(yīng)力，解決了變形問題，將產(chǎn)品合格率提高到95%以上，達(dá)到了用常規(guī)工藝熔煉不可能達(dá)到的廣品合格率，大大提聞了廣品的合格率。2、降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益
由于本發(fā)明減少了廢品率，減少了生產(chǎn)資料的物耗，降低了生產(chǎn)成本，從而可提高經(jīng)濟(jì)效益，加快企業(yè)的發(fā)展，為汽車工業(yè)的生產(chǎn)奉獻(xiàn)一份力量。下面，結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明之制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施例實(shí)施例一
一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，該工藝包括以下步驟
A、配料采用焦碳、鑄造生鐵、同類回爐水口鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料為原材料，按質(zhì)量百分比為碳3. 8 %、硅3. 0 %、錳0. 8 %、銅0. 3 %、磷0. 07 %、硫0.1 %、低碳廢鋼45%、鐵余量進(jìn)行配料；
B、熔煉將原材料投入熔爐中進(jìn)行熔煉，所述的熔爐為沖天高爐，熔煉工藝如下
B.1、點(diǎn)火；
B. 2、投料依次將焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料投入熔爐中；
B.3、加熱加熱熔爐，使熔爐內(nèi)的原材料全部熔為鐵水溶液；
B.4、爐前快速分析將熔爐的溫度升至1400°C°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析；B. 5、成分調(diào)整根據(jù)分析后的結(jié)果按制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分進(jìn)行爐前化學(xué)成分的調(diào)整，所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比如下
碳3. 2%，硅2. 0%，錳:0. 71 %，銅 0.1 %，磷 0. 07%，硫 0. 72%,余量為鐵；
B、6、出爐將熔爐的溫度升至1480°C高溫，出爐；
C、澆注■ 在溫度為1460°C時(shí)開始澆注，澆注時(shí)間不超過8分鐘；
D、制得制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì),該制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比為
碳3. 2%，硅2. 0%，錳:0. 71 %，銅 0.1 %，磷 0. 07%，硫 0. 72%,余量為鐵；
所述步驟B的B. 4爐前快速分析工序中，具體步驟如下
B. 4.1、將熔爐的溫度升至1400°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析，檢驗(yàn)碳和硅的化學(xué)成分；
B. 4. 2、再取適量的鐵水溶液試樣澆注于光譜試樣模中，鐵水溶液試樣經(jīng)過在光譜試樣模中激冷，得到全白口的分析試樣，通過光譜儀進(jìn)行成分分析，得到結(jié)果后，以便再進(jìn)一步調(diào)整鐵水溶液的化學(xué)成分。所述制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)為牌號(hào)為HT250灰口鑄鐵，其組織特征為珠光體90% +石墨(A3)+少量鐵素體；其機(jī)械性能特征為抗拉強(qiáng)度彡255N/mm2，硬度彡187HB。實(shí)施例二
一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，該工藝包括以下步驟
A、配料采用焦碳、鑄造生鐵、同類回爐水口鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料為原材料，按質(zhì)量百分比為碳4.0%、硅3.2%、錳1.0%、銅0.5%、磷0. 12%、硫0. 08%、低碳廢鋼50%、鐵余量進(jìn)行配料；
B、熔煉將原材料投入熔爐中進(jìn)行熔煉，所述的熔爐為沖天高爐，熔煉工藝如下
B.1、點(diǎn)火；
B. 2、投料依次將焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料投入熔爐中；
B. 3、加熱加熱熔爐，使熔爐內(nèi)的原材料全部熔為鐵水溶液；
B. 4、爐前快速分析將熔爐的溫度升至1430°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析；
B. 5、成分調(diào)整根據(jù)分析后的結(jié)果按制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分進(jìn)行爐前化學(xué)成分的調(diào)整，所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比如下
碳3. 31 %，硅2. 2%，錳0. 72%，銅 0.1 %，磷 0. 01 %，硫 0. 81 %，余量為鐵；
B、6、出爐將熔爐的溫度升至1490°C高溫，出爐；
C、澆注■ 在溫度為1470°C時(shí)開始澆注，澆注時(shí)間不超過8分鐘；
D、制得制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì),該制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比為
碳3. 31 %，硅2. 2%，錳0. 72%，銅 0.1 %，磷 0. 01 %，硫 0. 81 %，余量為鐵。所述步驟B的B. 4爐前快速分析工序中，具體步驟如下
B. 4.1、將熔爐的溫度升至1430°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析，檢驗(yàn)碳和硅的化學(xué)成分；
B.4. 2、再取適量的鐵水溶液試樣澆注于光譜試樣模中，鐵水溶液試樣經(jīng)過在光譜試樣模中激冷，得到全白口的分析試樣 ，通過光譜儀進(jìn)行成分分析，得到結(jié)果后，以便再進(jìn)一步調(diào)整鐵水溶液的化學(xué)成分。所述制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)為牌號(hào)為HT250灰口鑄鐵，其組織特征為珠光體93% +石墨(A4)+少量鐵素體；其機(jī)械性能特征為抗拉強(qiáng)度彡255N/mm2，硬度彡187HB。實(shí)施例三
一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，該工藝包括以下步驟
A、配料采用焦碳、鑄造生鐵、同類回爐水口鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料為原材料，按質(zhì)量百分比為碳4. 2 %、硅3. 4 %、錳1. 2 %、銅0. 6 %、磷0. 15 %、硫0.1 %、低碳廢鋼55%、鐵余量進(jìn)行配料；
B、熔煉將原材料投入熔爐中進(jìn)行熔煉，所述的熔爐為沖天高爐，熔煉工藝如下
B.1、點(diǎn)火；
B. 2、投料依次將焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料投入熔爐中；
B. 3、加熱加熱熔爐，使熔爐內(nèi)的原材料全部熔為鐵水溶液；
B. 4、爐前快速分析將熔爐的溫度升至1460°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析；
B. 5、成分調(diào)整根據(jù)分析后的結(jié)果按制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分進(jìn)行爐前化學(xué)成分的調(diào)整，所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比如下
碳:3. 42%，硅:2. 4%，錳0. 75%，銅 0. 1%，磷 0.1 %，硫 0. 91 %，余量為鐵;
B、6、出爐將熔爐的溫度升至1500°C高溫，出爐；
C、澆注在溫度為1480°C時(shí)開始澆注，澆注時(shí)間不超過8分鐘； D、制得制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì),該制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比為
碳:3. 42%，硅:2. 4%，錳0. 75%，銅 0. 1%，磷 0. 1%，硫:0. 91 %，余量為鐵。所述步驟B的B. 4爐前快速分析工序中，具體步驟如下
B.4.1、將熔爐的溫度升至1460°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析，檢驗(yàn)碳和硅的化學(xué)成分；
B.4. 2、再取適量的鐵水溶液試樣澆注于光譜試樣模中，鐵水溶液試樣經(jīng)過在光譜試樣模中激冷，得到全白口的分析試樣，通過光譜儀進(jìn)行成分分析，得到結(jié)果后，以便再進(jìn)一步調(diào)整鐵水溶液的化學(xué)成分。所述制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)為牌號(hào)為HT250灰口鑄鐵，其組織特征為珠光體95% +石墨(A5)+少量鐵素體；其機(jī)械性能特征為抗拉強(qiáng)度彡255N/mm2，硬度彡187HB。作為實(shí)施例一 實(shí)施例三的一種變換，所述的步驟B. 4爐前快速分析中的爐溫可以是1400°C 1460°C中的任一數(shù)值。作為實(shí)施例一 實(shí)施例三的一種變換，所述的步驟B. 6出爐中的爐溫也可以是1480°C 1500°C中的任一數(shù)值。作為實(shí)施例一 實(shí)施例三的一種變換，所述的步驟C澆注中的溫度可以是1460 °C 1480°C中的任一數(shù)值。實(shí)施例四 實(shí)施例十
一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，該鑄造工藝的具體過程同實(shí)施例一 實(shí)施例三，所不同之處在于所述的原材料質(zhì)量百分比、制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比有所變換，具體變換范圍見附表一。附表一實(shí)施例四 實(shí)施例十中原材料配比及制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分比例一覽表
權(quán)利要求
1.一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟 A、配料采用焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料為原材料，按質(zhì)量百分比為碳 3. 8 4. 2%、硅 3. 0 3. 4%、錳 0. 8 1. 2%、銅≤0. 6%、磷 0. 07 0. 15%,硫≤0.1 %、低碳廢鋼45 55%、鐵余量進(jìn)行配料； B、熔煉將原材料投入熔爐中進(jìn)行熔煉，熔煉工藝如下 B.1、點(diǎn)火； B. 2、投料依次將焦碳、鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料投入熔爐中； B. 3、加熱加熱熔爐，使熔爐內(nèi)的原材料全部熔為鐵水溶液； B. 4、爐前快速分析將熔爐的溫度升至140(TC 1460°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析； B. 5、成分調(diào)整根據(jù)分析后的結(jié)果按制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分進(jìn)行爐前化學(xué)成分的調(diào)整，所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比如下 碳3. 20 3. 42%，硅2. 0 2. 4%，錳0. 71 0. 75%，銅≤0. 1%，磷≤ 0. 1%，硫0.72 0.91%，余量為鐵； B、6、出爐將熔爐的溫度升至1480°C 1500°C高溫，出爐； C、澆注在溫度為1460°C 1480°C時(shí)開始澆注，澆注時(shí)間不超過8分鐘； D、制得制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì),該制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的成分按質(zhì)量百分比為 碳3. 20 3. 42%，硅2. 0 2. 4%，錳0. 71 0. 75%，銅≤0. 1%，磷≤0. 1%，硫0.72 0.91%，余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，其特征在于所述步驟B的B. 4爐前快速分析工序中，具體步驟如下 B. 4.1、將熔爐的溫度升至1400°C 1460°C，取鐵水溶液試樣做爐前快速分析，檢驗(yàn)碳和娃的化學(xué)成分； B.4. 2、再取適量的鐵水溶液試樣澆注于光譜試樣模中，鐵水溶液試樣經(jīng)過在光譜試樣模中激冷，得到全白口的分析試樣，通過光譜儀進(jìn)行成分分析，得到結(jié)果后，以便再進(jìn)一步調(diào)整鐵水溶液的化學(xué)成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，其特征在于所述的熔爐為沖天高爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，其特征在于所述制得的制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的組織特征為珠光體90% 95% +石墨(A3 5)+少量鐵素體；其機(jī)械性能特征為抗拉強(qiáng)度≥ 255N/mm2，硬度≥187HB。
全文摘要
一種制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)的鑄造工藝，涉及一種鑄造工藝，包括A、配料采用鑄造生鐵、回爐鐵、低碳廢鋼、錳硅銅合金材料為原材料，按質(zhì)量百分比為碳3.8～4.2％、硅3.0～3.4％、錳0.8～1.2％、銅≤0.6％、磷0.07～0.15％、硫≤0.1％、低碳廢鋼45～55％、鐵余量進(jìn)行配料；B、熔煉B.1、點(diǎn)火，B.2、投料，B.3、加熱，B.4、爐前快速分析，B.5、成分調(diào)整，B.6、出爐；C、澆注，D、制得制動(dòng)盤灰口鑄鐵材質(zhì)。本發(fā)明采用高廢鋼比、高硅碳比、高溫熔煉的“三高”方法進(jìn)行熔煉，使鑄件內(nèi)部組織的內(nèi)外厚薄晶粒細(xì)化均勻，避免了毛坯內(nèi)部組織出現(xiàn)疏松、氣孔等現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品合格率。
文檔編號(hào)F16D65/12GK103060664SQ20111031847
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者余仁義, 覃權(quán)強(qiáng) 申請人:柳州市普和金屬加工有限責(zé)任公司