一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件制造方法領(lǐng)域，特別是涉及一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]排氣歧管，是與發(fā)動機氣缸體相連的，將各缸的排氣集中起來導入排氣總管的，帶有分歧管路的排氣裝置，排氣歧管對發(fā)動機動力性能、發(fā)動機燃油經(jīng)濟性能、排放標準、發(fā)動機的成本、匹配的整車前艙布置及溫度場等均具有較大影響。
[0003]同時排氣歧管是汽車部件中工作條件最為惡劣的零件之一，工作過程中承受著從環(huán)境溫度到近千攝氏度的溫度變化，同時還要滿足氣密性、耐久性和通暢性等要求?，F(xiàn)有技術(shù)中汽車發(fā)動機正朝著小型化、功率增大化的方向發(fā)展，這就使得氣缸的排氣壓力也隨之升高，這對排氣歧管的強度等性能等提出了更高要求。球墨鑄鐵的耐熱性好，現(xiàn)有技術(shù)中仍有大量排氣溫度較高的車輛沿用材質(zhì)為球墨鑄鐵的排氣歧管，研制和開發(fā)出更為優(yōu)越的排氣歧管鑄造工藝任然為汽車工業(yè)中的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述球墨鑄鐵的耐熱性好，現(xiàn)有技術(shù)中仍有大量排氣溫度較高的車輛沿用材質(zhì)為球墨鑄鐵的排氣歧管，研制和開發(fā)出更為優(yōu)越的排氣歧管鑄造工藝任然為汽車工業(yè)中的重要課題的問題，本發(fā)明提供了一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝。
[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供的一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝通過以下技術(shù)要點來達到發(fā)明目的:一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，用于材質(zhì)為球墨鑄鐵的排氣歧管鑄造，包括順序進行的以下步驟:原材料融化、成分調(diào)節(jié)、澆注和退火處理；所述退火處理步驟中對坯料的保溫分階段進行，第一階段的保溫時間介于2-3h之間，保溫溫度介于890-930°C之間，保溫后爐冷至第二階段，第二階段的保溫時間介于1.5-2h之間，保溫溫度為710-735°C，保溫后爐冷至第三階段，第三階段的保溫時間介于3-4h之間，保溫溫度介于580-610°C，保溫后空冷；所述澆注步驟中，還包括熔融金屬液靜壓頭增高工步，所述靜壓頭增高工步為向鑄型上施加壓應力，壓應力的施加方法為將澆口杯置放于鑄型上。
[0006]本發(fā)明中，通過對退火處理步驟的限定，通過退火處理分階段進行的工藝特點，可實現(xiàn)對鑄件成品的完全退火，消除成品中的一次碳化物；由于拋棄歧管各部分厚度不一，在鑄件壁較薄的區(qū)域，由于熔融金屬液在原材料融化或成分調(diào)節(jié)步驟中有球化孕育過程，為避免產(chǎn)生冷隔和澆注不足，設(shè)置靜壓頭增高工步，這樣可加快熔融金屬在型腔中的流動速度，同時對靜壓頭增高工步的進一步限定，采用現(xiàn)成的澆口杯，可高效的完成澆注，故本工藝路線還有利于本發(fā)明的效率。
[0007]更進一步的技術(shù)方案為:
所述成分調(diào)節(jié)步驟終了后，熔融金屬中碳元素的含量介于3.4-3.7%之間，硅元素的含量介于1.7-2.6%之間，鎂元素的含量介于0.02-0.03%之間；所述澆注步驟的初始溫度介于1370-1430°C之間；作為一種易于獲取且便于成分調(diào)節(jié)的原料配比形式，在原材料融化步驟中，所用的原材料包括生鐵Q10、硅鐵、稀土鎂鐵合金。對成分調(diào)節(jié)步驟終了后熔融金屬中成分、澆注步驟的初始溫度限定的限定使得得到的毛坯金相組織中，石墨形態(tài)好，基體中包括含量少于4.5%的珠光體；配合退火處理步驟的工藝參數(shù)限定，使得得到的毛坯的抗拉強度不小于530MPa，硬度HB介于165-170之間。
[0008]作為一種性能良好的孕育劑，所述硅鐵為FeSi75A13。
[0009]作為一種利于毛坯性能的硅鐵形式，所述硅鐵為鐵粒，且鐵粒的粒度介于5-12mm之間。
[0010]為避免澆注過程中熔融金屬液的化學成分偏析或過分氧化，所述澆注步驟持續(xù)的時間不大于8s。
[0011]為利于鑄型上表面質(zhì)量，在澆口杯置放于鑄型上時，鑄型上端設(shè)置有排氣孔。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明工藝路線簡單，通過對退火處理步驟的限定，通過退火處理分階段進行的工藝特點，可實現(xiàn)對鑄件成品的完全退火，消除成品中的一次碳化物；由于拋棄歧管各部分厚度不一，在鑄件壁較薄的區(qū)域，由于熔融金屬液在原材料融化或成分調(diào)節(jié)步驟中有球化孕育過程，為避免產(chǎn)生冷隔和澆注不足，設(shè)置靜壓頭增高工步，這樣可加快熔融金屬在型腔中的流動速度，同時對靜壓頭增高工步的進一步限定，采用現(xiàn)成的澆口杯，可高效的完成澆注，故本工藝路線還有利于本發(fā)明的效率。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實施例。
[0014]實施例1:
一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，用于材質(zhì)為球墨鑄鐵的排氣歧管鑄造，包括順序進行的以下步驟:原材料融化、成分調(diào)節(jié)、澆注和退火處理，所述退火處理步驟中對坯料的保溫分階段進行，第一階段的保溫時間介于2_3h之間，保溫溫度介于890-930°C之間，保溫后爐冷至第二階段，第二階段的保溫時間介于1.5-2h之間，保溫溫度為710-735?，保溫后爐冷至第三階段，第三階段的保溫時間介于3-4h之間，保溫溫度介于580-610°C，保溫后空冷；所述澆注步驟中，還包括熔融金屬液靜壓頭增高工步，所述靜壓頭增高工步為向鑄型上施加壓應力，壓應力的施加方法為將澆口杯置放于鑄型上。
[0015]本發(fā)明中，通過對退火處理步驟的限定，通過退火處理分階段進行的工藝特點，可實現(xiàn)對鑄件成品的完全退火，消除成品中的一次碳化物；由于拋棄歧管各部分厚度不一，在鑄件壁較薄的區(qū)域，由于熔融金屬液在原材料融化或成分調(diào)節(jié)步驟中有球化孕育過程，為避免產(chǎn)生冷隔和澆注不足，設(shè)置靜壓頭增高工步，這樣可加快熔融金屬在型腔中的流動速度，同時對靜壓頭增高工步的進一步限定，采用現(xiàn)成的澆口杯，可高效的完成澆注，故本工藝路線還有利于本發(fā)明的效率。
[0016]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上作進一步限定:所述成分調(diào)節(jié)步驟終了后，熔融金屬中碳元素的含量介于3.4-3.7%之間，硅元素的含量介于1.7-2.6%之間，鎂元素的含量介于0.02-0.03%之間；所述澆注步驟的初始溫度介于1370-1430°C之間。對成分調(diào)節(jié)步驟終了后熔融金屬中成分、澆注步驟的初始溫度限定的限定使得得到的毛坯金相組織中，石墨形態(tài)好，基體中包括含量少于4.5%的珠光體；配合退火處理步驟的工藝參數(shù)限定，使得得到的毛還的抗拉強度不小于530MPa，硬度HB介于165-170之間。
[0017]作為一種易于獲取且便于成分調(diào)節(jié)的原料配比形式，在原材料融化步驟中，所用的原材料包括生鐵Q10、硅鐵、稀土鎂鐵合金。
[0018]作為一種性能良好的孕育劑，所述硅鐵為FeSi75A13。
[0019]作為一種利于毛坯性能的硅鐵形式，所述硅鐵為鐵粒，且鐵粒的粒度介于5-12_之間。
[0020]為避免澆注過程中熔融金屬液的化學成分偏析或過分氧化，所述澆注步驟持續(xù)的時間不大于8s。
[0021]為利于鑄型上表面質(zhì)量，在澆口杯置放于鑄型上時，鑄型上端設(shè)置有排氣孔。
[0022]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，用于材質(zhì)為球墨鑄鐵的排氣歧管鑄造，包括順序進行的以下步驟:原材料融化、成分調(diào)節(jié)、澆注和退火處理，其特征在于，所述退火處理步驟中對坯料的保溫分階段進行，第一階段的保溫時間介于2-3h之間，保溫溫度介于890-930°C之間，保溫后爐冷至第二階段，第二階段的保溫時間介于1.5-2h之間，保溫溫度為710-735?，保溫后爐冷至第三階段，第三階段的保溫時間介于3-4h之間，保溫溫度介于580-610°C，保溫后空冷；所述澆注步驟中，還包括熔融金屬液靜壓頭增高工步，所述靜壓頭增高工步為向鑄型上施加壓應力，壓應力的施加方法為將澆口杯置放于鑄型上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述成分調(diào)節(jié)步驟終了后，熔融金屬中碳元素的含量介于3.4-3.7%之間，硅元素的含量介于1.7-2.6%之間，鎂元素的含量介于0.02-0.03%之間； 在原材料融化步驟中，所用的原材料包括生鐵Q10、硅鐵、稀土鎂鐵合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，其特征在于，硅鐵為 FeSi75A13。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述硅鐵為鐵粒，且鐵粒的粒度介于5-12_之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述澆注步驟持續(xù)的時間不大于8s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，其特征在于，在澆口杯置放于鑄型上時，鑄型上端設(shè)置有排氣孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可改善澆注流動性的排氣歧管生產(chǎn)工藝，用于材質(zhì)為球墨鑄鐵的排氣歧管鑄造，包括順序進行的以下步驟：原材料融化、成分調(diào)節(jié)、澆注和退火處理，所述退火處理步驟中對坯料的保溫分階段進行；所述澆注步驟中，還包括熔融金屬液靜壓頭增高工步。本工藝路線簡單，便于消除產(chǎn)品中的一次碳化物，同時澆注過程中金屬液流動性好，利于提高澆注流動性，利于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
【IPC分類】C22C37-04, C21D1-26, C21D5-00, C22C37-10, B22D27-09
【公開號】CN104818423
【申請?zhí)枴緾N201510192989
【發(fā)明人】楊軍, 張軍, 葉維敏, 汪庭文, 何曉鳴
【申請人】成都陵川特種工業(yè)有限責任公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月22日