| 专利名称： | 半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁及其生产方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Half-bridge replace the full bridge drive on the agricultural machine for the ductile cast iron and its production method | ||
| 专利号： | CN201610208781.2 | 申请时间： | 20160406 |
| 公开号： | CN105671414A | 公开时间： | 20160615 |
| 申请人： | 欧玛(中国)汽车部件有限公司 | ||
| 申请地址： | 453600 河南省新乡市辉县市城西工业园区外环路东 | ||
| 发明人： | 段利鹏; 王振鑫 | ||
| 分类号： | C22C37/04; C22C37/10; C22C33/08; C21C1/10; B22C1/00; B22C3/00 | 主分类号： | C22C37/04 |
| 代理机构： | 郑州金成知识产权事务所(普通合伙) 41121 | 代理人： | 郭乃凤 |
| 摘要： | 本发明公开了一种半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁，其化学组成成分按重量百分比为：碳C?3.7～3.9%，硅Si?2.6～2.8%，锰Mn?0.2～0.4%，硫S?≤0.025%，磷P?≤0.05%，镁Mg?0.03～0.06%，锡Sn?≤0.025%，余量为铁Fe。其具体生产方法如下：采用高压多触头粘土砂进行造型，熔炼方式为中频电炉，采用较低的球化处理温度，注重球化处理加量次序，球化处理后进行二次扒渣，倒包时做好随流孕育，控制好浇注时间，铸造出符合要求的重型大马力农机半桥桥壳球墨铸铁。本发明所得球墨铸铁产品本体力学性能优良，基体组织致密，且不需要加入电解铜，成本较低，高性能、低成本，有利于产品的市场竞争，是生产半桥代替全桥驱动桥壳的最佳铸态球墨铸铁。 | ||
| 摘要(英文)： | The present invention discloses a semi-bridge to replace the full bridge driver used in the ductile cast iron of the agricultural machine, its chemical composition according to the weight percent : carbon C? 3 . 7-3.9%, silicon Si? 2. 6-2.8%, manganese Mn? 0 . 2-0.4%, sulfur S? ≤ 0.025%, phosphorus P? ≤ 0.05%, magnesium mg? 0. 03-0.06%, tin Sn? ≤ 0.025%, the rest is iron Fe. The specific production method is as follows : a high-pressure multi-contact clay sand modeling, to the intermediate frequency electric furnace smelting manner, the spheroidization a lower processing temperature, on the order of adding amount is spheroidizing treatment, after spheroidizing treatment slag for the second time, in the-inoculation, the casting time better control, casting which meets the requirements of heavy-duty high-powered agricultural machinery half bridge bridge shell of ductile cast iron. The invention is characterized by excellent mechanical properties of the ductile cast iron product body, matrix compact organization, and does not need to add the electrolytic copper, low cost, high-performance, low-cost, to market competition of the product, is to produce half-bridge replace the full bridge drive axle housing of the best nodular cast iron. | ||
1.一种半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁，该半桥球墨铸铁铸件壁厚为 14mm，其特征在于：该球墨铸铁的化学组成成分按重量百分比为：碳C3.7～3.9%，硅Si2.6 ～2.8%，锰Mn0.2～0.4%，硫S≤0.025%，磷P≤0.05%，镁Mg0.03～0.06%，锡Sn≤ 0.025%，余量为铁Fe； 该半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁中： 基体组织金相：珠光体P≥20%，F≤80%，渗碳体≦2﹪，球化率≧80%，石墨大小：5～6级； 本体力学性能：抗拉强度σb≥500MPa，延伸率δ≥7，布氏硬度：170～250HB,屈服强 度σ≥320。
2.权利要求1所述的半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁的生产方法，其具体 工艺流程如下： A、造型作业：采用呋喃低氮树脂砂，擦洗砂为普通的粒度40～70目的硅砂，固化剂用 磺酸固化剂，呋喃低氮树脂砂的加入量是擦洗砂加入量的0.9～1.1%，磺酸固化剂的加入量 为呋喃树脂砂的40～50%，用高耐火醇基防渗硫炉料对所有铁液接触的部位进行刷涂，用天 然气对型芯型腔进行烘烤，要求型芯型腔排气良好，合箱间隙不超过0.8mm； B、中频电炉熔化作业：采用5吨中频电炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度1550～ 1530℃，铁液成分要求为：碳C3.7～4.0%，硅Si1.4～1.9%，硫S≤0.05%，磷P≤0.06%； C、光谱成分分析：5吨中频电炉升温稳定后，将取样勺在铁水中搅动,充分预热后,插 入铁水150mm以下深处取样进行光谱分析；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤 “B”规定成分；成分合格后将铁液倒入球化包内准备球化处理； D、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理，加入次序为球化剂埃肯3-25mm、孕育剂 埃肯3-8mm、压包铜，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1530-1550℃，然后 撒适量结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后通过光谱分析试样； E、球化包内取样合格后，倒入浇注包内进行倒包随流孕育，倒包孕育剂的加入量为铁 水重量的0.2～0.4%；孕育剂选用埃肯，粒度为3-8mm； F、浇注过程：每个球化包浇注时间小于10分钟，单箱浇注时间为18～23s，浇注温度为 1375～1350℃； G、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金 相分析； H、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。
3.根据权利要求2所述的半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁的生产方法，其 特征在于：在步骤“A”中，所述的高压多触头粘土砂为煤粉、膨润土和硅砂的混合配制，所述 煤粉、膨润土和硅砂的重量配比为（1～3）：（1～3）：（1～3），其中：所述硅砂粒度40～70目、 含泥量≤0.3%、水分≤0.3%；所述煤粉要求水分≤4%、灰分≤10%、硫含量≤2；所述膨润土要 求吸蓝量≥35g、水份≤12%。
1.一种半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁，该半桥球墨铸铁铸件壁厚为 14mm，其特征在于：该球墨铸铁的化学组成成分按重量百分比为：碳C3.7～3.9%，硅Si2.6 ～2.8%，锰Mn0.2～0.4%，硫S≤0.025%，磷P≤0.05%，镁Mg0.03～0.06%，锡Sn≤ 0.025%，余量为铁Fe； 该半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁中： 基体组织金相：珠光体P≥20%，F≤80%，渗碳体≦2﹪，球化率≧80%，石墨大小：5～6级； 本体力学性能：抗拉强度σb≥500MPa，延伸率δ≥7，布氏硬度：170～250HB,屈服强 度σ≥320。
2.权利要求1所述的半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁的生产方法，其具体 工艺流程如下： A、造型作业：采用呋喃低氮树脂砂，擦洗砂为普通的粒度40～70目的硅砂，固化剂用 磺酸固化剂，呋喃低氮树脂砂的加入量是擦洗砂加入量的0.9～1.1%，磺酸固化剂的加入量 为呋喃树脂砂的40～50%，用高耐火醇基防渗硫炉料对所有铁液接触的部位进行刷涂，用天 然气对型芯型腔进行烘烤，要求型芯型腔排气良好，合箱间隙不超过0.8mm； B、中频电炉熔化作业：采用5吨中频电炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度1550～ 1530℃，铁液成分要求为：碳C3.7～4.0%，硅Si1.4～1.9%，硫S≤0.05%，磷P≤0.06%； C、光谱成分分析：5吨中频电炉升温稳定后，将取样勺在铁水中搅动,充分预热后,插 入铁水150mm以下深处取样进行光谱分析；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤 “B”规定成分；成分合格后将铁液倒入球化包内准备球化处理； D、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理，加入次序为球化剂埃肯3-25mm、孕育剂 埃肯3-8mm、压包铜，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1530-1550℃，然后 撒适量结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后通过光谱分析试样； E、球化包内取样合格后，倒入浇注包内进行倒包随流孕育，倒包孕育剂的加入量为铁 水重量的0.2～0.4%；孕育剂选用埃肯，粒度为3-8mm； F、浇注过程：每个球化包浇注时间小于10分钟，单箱浇注时间为18～23s，浇注温度为 1375～1350℃； G、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金 相分析； H、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。
3.根据权利要求2所述的半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁的生产方法，其 特征在于：在步骤“A”中，所述的高压多触头粘土砂为煤粉、膨润土和硅砂的混合配制，所述 煤粉、膨润土和硅砂的重量配比为（1～3）：（1～3）：（1～3），其中：所述硅砂粒度40～70目、 含泥量≤0.3%、水分≤0.3%；所述煤粉要求水分≤4%、灰分≤10%、硫含量≤2；所述膨润土要 求吸蓝量≥35g、水份≤12%。
翻译：技术领域：
本发明涉及一种用半桥代替全桥驱动用在农用拖拉机的球墨铸铁及其生产方法，属于 重型大马力农机半桥桥壳生产技术领域。
背景技术：
随着我国汽车工业的发展，重型大马力农机半桥桥壳类零件对球墨铸铁的综合性能要 求越来越高，要大批量的稳定生产高牌号高韧性的铸态球墨铸铁件，要求从配比组成和生 产工艺上层层把关，难度较大，同时还要兼顾生产成本，这是造成许多厂家难以稳定生产的 主要原因。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有生产工艺的不足，提供一种半桥代替全桥驱 动用在农用机上的球墨铸铁及其生产方法，通过采用合金锡Sn代替电解铜、来有效降低生 产成本、进行稳定持续的生产，来满足市场以及企业的需求。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁，该半桥球墨铸铁铸件壁厚为14mm， 其化学组成成分按重量百分比为：碳C3.7～3.9%，硅Si2.6～2.8%，锰Mn0.2～0.4%，硫S ≤0.025%，磷P≤0.05%，镁Mg0.03～0.06%，锡Sn≤0.025%，余量为铁Fe；
该半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁中：
基体组织金相：珠光体P≥20%，F≤80%，渗碳体≦2﹪，球化率≧80%，石墨大小：5～6级；
本体力学性能：抗拉强度σb≥500MPa，延伸率δ≥7，布氏硬度：170～250HB,屈服强 度σ≥320。
所述的一种半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁的生产方法，其具体工艺 流程如下：
A、造型作业：采用呋喃低氮树脂砂，擦洗砂为普通的粒度40～70目的硅砂，固化剂用 磺酸固化剂，呋喃低氮树脂砂的加入量是擦洗砂加入量的0.9～1.1%，磺酸固化剂的加入量 为呋喃树脂砂的40～50%，用高耐火醇基防渗硫炉料对所有铁液接触的部位进行刷涂，用天 然气对型芯型腔进行烘烤，要求型芯型腔排气良好，合箱间隙不超过0.8mm；
B、中频电炉熔化作业：采用5吨中频电炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度1550～ 1530℃，铁液成分要求为：碳C3.7～4.0%，硅Si1.4～1.9%，硫S≤0.05%，磷P≤0.06%；
C、光谱成分分析：5吨中频电炉升温稳定后，将取样勺在铁水中搅动,充分预热后,插 入铁水150mm以下深处取样进行光谱分析；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤 “B”规定成分；成分合格后将铁液倒入球化包内准备球化处理；
D、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理，加入次序为球化剂埃肯3-25mm、孕育剂 埃肯3-8mm、压包铜，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1530-1550℃，然后 撒适量结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后通过光谱分析试样；
E、球化包内取样合格后，倒入浇注包内进行倒包随流孕育，倒包孕育剂的加入量为铁 水重量的0.2～0.4%；孕育剂选用埃肯，粒度为3-8mm
F、浇注过程：每个球化包浇注时间小于10分钟，单箱浇注时间为18～23s，浇注温度为 1375～1350℃；
G、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金 相分析；
H、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。
在步骤“A”中，所述呋喃低氮树脂砂的理化指标为：含氮量0.5～2.0%，在常温下粘 度≤60mPa.S、密度1.10～1.25g/cm3，游离甲醛≤0.1%，游离酚≤0.3%，常温抗拉强度≥ 1.5Mpa。
本发明的积极有益效果如下：
1、本发明的生产方法，通过采用合金锡Sn来代替电解铜、有效降低生产成本、进行稳定 持续的生产，生产过程中不需要加入电解铜，即可大批量生产重型重型大马力农机半桥桥 壳专用的球墨铸铁，有效降低铸造成本。
2、本发明的生产方法，通过采用较低的出炉球化温度，有利于节省能耗、提高连续 稳定铸造生产的节拍。
3、由于采用本发明的成分组成及生产方法，且用较低的球化处理温度，使本发明 所生产的用半桥代替全桥驱动桥壳用在农用拖拉机的球墨铸铁，性能优良、基体组织致密， 可广泛应用于载重汽车的中后桥壳生产上。
4、本发明所生产出来的用半桥代替全桥驱动桥壳用在农用拖拉机的球墨铸铁，力 学性能优良，性能能够达到QT500-7的技术标准。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：
实施例：一种半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁，该半桥球墨铸铁铸件壁厚 为14mm，其化学组成成分按重量百分比为：碳C3.7～3.9%，硅Si2.6～2.8%，锰Mn0.2～ 0.4%，硫S≤0.025%，磷P≤0.05%，镁Mg0.03～0.06%，锡Sn≤0.025%，余量为铁Fe；
该半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁中：
基体组织金相：珠光体P≥20%，F≤80%，渗碳体≦2﹪，球化率≧80%，石墨大小：5～6级；
本体力学性能：抗拉强度σb≥500MPa，延伸率δ≥7，布氏硬度：170～250HB,屈服强 度σ≥320。
上面所述的半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁的生产方法，其具体工艺 流程如下：
A、造型作业：采用呋喃低氮树脂砂，擦洗砂为普通的粒度40～70目的硅砂，固化剂用 磺酸固化剂，呋喃低氮树脂砂的加入量是擦洗砂加入量的0.9～1.1%，磺酸固化剂的加入量 为呋喃树脂砂的40～50%，用高耐火醇基防渗硫炉料对所有铁液接触的部位进行刷涂，用天 然气对型芯型腔进行烘烤，要求型芯型腔排气良好，合箱间隙不超过0.8mm；
B、中频电炉熔化作业：采用5吨中频电炉连续熔化，要求过程平稳，出铁温度1550～ 1530℃，铁液成分要求为：碳C3.7～4.0%，硅Si1.4～1.9%，硫S≤0.05%，磷P≤0.06%；
C、光谱成分分析：5吨中频电炉升温稳定后，将取样勺在铁水中搅动,充分预热后,插 入铁水150mm以下深处取样进行光谱分析；如果成分有偏差，则在电炉内进行调整至步骤 “B”规定成分；成分合格后将铁液倒入球化包内准备球化处理；
D、球化处理：采用普通的冲入法进行球化处理，加入次序为球化剂埃肯3-25mm、孕育剂 埃肯3-8mm、压包铜，然后用渣耙子对这些合金进行适度紧实；出炉温度1530-1550℃，然后 撒适量结渣剂进行扒渣，扒渣过程必须进行2次，然后通过光谱分析试样；
E、球化包内取样合格后，倒入浇注包内进行倒包随流孕育，倒包孕育剂的加入量为铁 水重量的0.2～0.4%；孕育剂选用埃肯，粒度为3-8mm
G、浇注过程：每个球化包浇注时间小于10分钟，单箱浇注时间为18～23s，浇注温度为 1375～1350℃；
G、打箱时间：根据铸铁重量，一般为浇注后4小时以上，铸铁出砂后取金相试块进行金 相分析；
H、金相合格的铸铁转入清理车间进行清理，并进行检验，喷防锈漆，打包入库即可。
在步骤“A”中，所述呋喃低氮树脂砂的理化指标为：含氮量0.5～2.0%，在常温下粘 度≤60mPa.S、密度1.10～1.25g/cm3，游离甲醛≤0.1%，游离酚≤0.3%，常温抗拉强度≥ 1.5Mpa。
本发明所生产出来的半桥代替全桥驱动用在农用机上的球墨铸铁，本体力学性能 优良，基体组织致密，且不需要加入电解铜，成本较低，高性能、低成本，有利于产品的市场 竞争，是生产重型大马力农机半桥桥壳的最佳铸态球墨铸铁。
