本发明专利技术提供了用于气缸套的灰口铸铁及使用其制造气缸套的方法。提供了通过调节组分含量来维持疲劳强度和热冲击性能的用于气缸套的灰口铸铁。基于灰口铸铁的总重量，灰口铸铁包括：以约3.2重量％(wt％)至3.7重量％(wt％)的量的碳(C)；以约2.0wt％至2.8wt％的量的硅(Si)；以约0.50wt％至1.0wt％的量的锰(Mn)；以约0.20wt％或更低并且大于约0wt％的量的磷(P)；以约0.10wt％或更低并且大于约0wt％的量的硫(S)；以约0.50wt％或更低并且大于约0wt％的量的铬(Cr)；以约0.20wt％至0.80wt％的量的铜(Cu)；以约0.10wt％至0.40wt％的量的钼(Mo)；以及余量的铁(Fe)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于气缸套(气缸衬垫，气缸内衬，cylinder liner)的灰口铸铁(gray cast iron)及使用灰口铸铁制造气缸套的方法。特别地，通过调节用于制造灰口铸铁的熔融钢组合物(钢水组合物，钢液组合物，molten steel composition)的含量，用于气缸套的灰口铸铁可以维持疲劳强度和热冲击性能。
技术介绍
由于灰口铸铁成本较低并且具有优异的性能，因此已经将其广泛地用于车辆的发动机的气缸体、气缸盖、以及气缸套。当被使用和制造时，车辆的那些组成部件可以用于折衷诸如材料的拉伸强度、疲劳强度等的材料性能和诸如成本、可加工性等的生产力，因此，可以以适当的水平组合灰口铸铁的各种组分。近来，由于车辆产量的增加、环境管理的增强等，因此已经增加了跨越体、盖、以及套的负荷。因此，已经增加了对于可以改善材料性能并且维持生产力的新型灰口铸铁的需要。同时，发动机的气缸套可以是插入气缸体中并且配置燃烧室的关键部件。相关技术中的气缸套已经主要通过使用具有约250MPa的拉伸强度的一般灰口铸铁材料形成。尽管上述灰口铸铁可以适用于其中燃烧压力和负荷较低的一般汽油发动机，但当用于近来开发的高产量发动机或柴油发动机时，可以引起耐久性的劣化。为了克服上述问题，例如，通过将合金元素添加到传统的250MPa级铸铁中，已经制造了400MPa级铸铁，并且已经将其部分用于大型柴油发动机等。然而，与传统材料相比，其制造成本较高。此外，根据传统技术，已经提出了利用高锰钢废料用于制造高强度灰口铸铁的方法的技术。然而，尽管利用废料可以维持高强度同时降低生产成本，但可能添加昂贵的合金元素，从而增加制造成本。在该背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此，其可以包含并不形成在该国家对于本领域普通技术人员而言已经已知的现有技术的信息。
技术实现思路
在优选的方面，本专利技术提供了通过调节合金组分的含量，能够基本上维持疲劳强度和热冲击性能的用于气缸套的灰口铸铁。特别地，在没有添加昂贵的合金元素的情况下，灰口铸铁组合物(gray cast iron composition)中的合金组分可以稳定珠光体并且改善基体结构(matrix structure)的硬度。进一步地，本专利技术提供了使用灰口铸铁组合物用于制造气缸套的方法。根据本专利技术的一个示例性实施方式，提供了用于气缸套的灰口铸铁。基于灰口铸铁的总重量，灰口铸铁可以包括：以约3.2重量％(wt％)至3.7重量％(wt％)的量的碳(C)、以约2.0wt％至2.8wt％的量的硅(Si)、以约0.50wt％至1.0wt％的量的锰(Mn)、以约0.20wt％或更低并且大于约0wt％的量的磷(P)、以约0.10wt％或更低并且大于约0wt％的量的硫(S)、以约0.50wt％或更低并且大于约0wt％的量的铬(Cr)、以约0.20wt％至0.80wt％的量的铜(Cu)、以约0.10wt％至0.40wt％的量的钼(Mo)、以及余量的铁(Fe)。特别地，灰口铸铁组合物可以满足以下公式1。0.8≤Cu+1.5Cr+1.2Mo≤1.5………………[公式1]在公式1中，Cu、Cr以及Mo分别指Cu、Cr以及Mo组分的以wt％的含量。灰口铸铁可以具有约300MPa或更高的拉伸强度。灰口铸铁可以具有约140MPa或更高的疲劳强度。还提供的是，灰口铸铁可以在其组合物中由上述组分组成，或基本上由上述组分组成。例如，如在本文中描述的灰口铸铁可以基于灰口铸铁的总重量由下述组成或基本上由下述组成：以约3.2重量％(wt％)至3.7重量％(wt％)的量的碳(C)；以约2.0wt％至2.8wt％的量的硅(Si)；以约0.50wt％至1.0wt％的量的锰(Mn)；以约0.20wt％或更低并且大于约0wt％的量的磷(P)；以约0.10wt％或更低并且大于约0wt％的量的硫(S)；以约0.50wt％或更低并且大于约0wt％的量的铬(Cr)；以约0.20wt％至0.80wt％的量的铜(Cu)；以约0.10wt％至0.40wt％的量的钼(Mo)；以及余量的铁(Fe)。根据本专利技术的另一个示例性实施方式，提供了用于制造气缸套的方法。所述方法可以包括：制造基于灰口铸铁的总重量包括下述的熔融钢(钢水，钢液，molten steel)：以约3.2重量％(wt％)至3.7重量％(wt％)的量的碳(C)、以约2.0wt％至2.8wt％的量的硅(Si)、以约0.50wt％至1.0wt％的量的锰(Mn)、以约0.20wt％或更低并且大于约0wt％的量的磷(P)、以约0.10wt％或更低并且大于约0wt％的量的硫(S)、以约0.50wt％或更低并且大于约0wt％的量的铬(Cr)、以约0.20wt％至0.80wt％的量的铜(Cu)、以约0.10wt％至0.40wt％的量的钼(Mo)、以及余量的铁(Fe)；以及通过离心铸造来铸造熔融钢。特别地，熔融钢组合物中的组分可以满足如以上描述的公式1。在熔融钢的离心铸造之后，气缸套可以具有约300MPa或更高的拉伸强度。在熔融钢的离心铸造之后，气缸套可以具有约140MPa或更高的疲劳强度。进一步提供的是可以由灰口铸铁或通过如在本文中描述的方法制造的车辆部件。以下还公开了本专利技术的其他方面。附图说明当结合附图时，通过以下详细描述，将更明确地理解本专利技术的以上和其他目标、特征和其他优点，在附图中：图1示出了根据本专利技术示例性实施方式的用于气缸套的示例性灰口铸铁的示例性微观结构照片；以及图2示出了根据比较例的示例性灰口铸铁的微观结构照片。具体实施方式应理解的是，如在本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括广义的机动车辆，如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆(passenger automobile)；包括各种艇和船的水运工具；航空器等；并且包括混合动力车辆(hybrid vehicle)、电动车辆、插入式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle)、氢动力车辆和其他可替代燃料车辆(例如，源自除了石油之外的资源的燃料)。如在本文中提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力车辆。本文中使用的术语仅是为了描述特定的示例性实施方式的目的，而不是旨在限制本专利技术。如在本文中使用的，除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解，当用于本说明书中时，术语“包括”和/或“包含”说明所述特征、整数(整体)、步骤、操作、元素(要素)和/或组分(组件)的存在，但不
排除一个或多个其他特征、整数(整体)、步骤、操作、元素(要素)、组分(组件)和/或其组的存在或添加。如在本文中使用的，术语“和/或”包括所关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。除非具体陈述或根据上下文显而易见，否则，如在本文中使用的，将术语“约”理解为在本领域中正常公差的范围内，例如，在平均值的2个标准偏差内。可以将“约”理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非根据上下文另外清楚，否则本文中提供的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于气缸套的灰口铸铁，包括：基于所述灰口铸铁的总重量以3.2wt％至3.7wt％的量的碳C；基于所述灰口铸铁的总重量以2.0wt％至2.8wt％的量的硅Si；基于所述灰口铸铁的总重量以0.50wt％至1.0wt％的量的锰Mn；基于所述灰口铸铁的总重量以0.20wt％或更低并且大于0wt％的量的磷P；基于所述灰口铸铁的总重量以0.10wt％或更低并且大于0wt％的量的硫S；基于所述灰口铸铁的总重量以0.50wt％或更低并且大于0wt％的量的铬Cr；基于所述灰口铸铁的总重量以0.20wt％至0.80wt％的量的铜Cu；基于所述灰口铸铁的总重量以0.10wt％至0.40wt％的量的钼Mo；以及余量的铁Fe，其中，所述灰口铸铁满足以下公式1，0.8≤Cu+1.5Cr+1.2Mo≤1.5………………[公式1]在公式1中，Cu、Cr以及Mo分别指Cu、Cr以及Mo组分的以wt％的含量。
【技术特征摘要】
2014.10.16 KR 10-2014-01397901.一种用于气缸套的灰口铸铁，包括：基于所述灰口铸铁的总重量以3.2wt％至3.7wt％的量的碳C；基于所述灰口铸铁的总重量以2.0wt％至2.8wt％的量的硅Si；基于所述灰口铸铁的总重量以0.50wt％至1.0wt％的量的锰Mn；基于所述灰口铸铁的总重量以0.20wt％或更低并且大于0wt％的量的磷P；基于所述灰口铸铁的总重量以0.10wt％或更低并且大于0wt％的量的硫S；基于所述灰口铸铁的总重量以0.50wt％或更低并且大于0wt％的量的铬Cr；基于所述灰口铸铁的总重量以0.20wt％至0.80wt％的量的铜Cu；基于所述灰口铸铁的总重量以0.10wt％至0.40wt％的量的钼Mo；以及余量的铁Fe，其中，所述灰口铸铁满足以下公式1，0.8≤Cu+1.5Cr+1.2Mo≤1.5………………[公式1]在公式1中，Cu、Cr以及Mo分别指Cu、Cr以及Mo组分的以wt％的含量。2.根据权利要求1所述的灰口铸铁，其中，所述灰口铸铁具有300MPa或更高的拉伸强度。3.根据权利要求1所述的灰口铸铁，其中，所述灰口铸铁具有140MPa或更高的疲劳强度。4.根据权利要求1所述的灰口铸铁，基本上由以下组成：基于所述灰口铸铁的总重量以3.2wt％至3.7wt％的量的碳C；基于所述灰口铸铁的总重量以2.0wt％至2.8wt％的量的硅Si；基于所述灰口铸铁的总重量以0.50wt％至1.0wt％的量的锰Mn；基于所述灰...
【专利技术属性】
技术研发人员：南悳铉，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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