本发明专利技术公开了一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C2.2‑3.8份、Si3.0‑3.8份、Ni2.0‑4.0份、Mn5.O‑6.0份、Cu2.5‑3.6份、Al0.4‑0.7份、Ti0.21‑0.26份、Cr0.05‑0.5份、杂质总量≤0.2份、Fe10‑15份。本发明专利技术加入少量的锑、铬合金元素，使钒钛蠕墨铸铁的强度、耐磨性能和抗热疲劳性能都优于加入Ni、Mo合金元素的合金灰铸铁和钒钛灰铸铁，大大降低了成本；本发明专利技术采用的成形后一定温度开箱空冷与埋砂保温冷却技术，消除和防止了少量索氏体、针状组织的产生，减少了铸件的内应力，无须热处理，可以在铸态下直接加工使用，经济效益显著提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柴油发动机
，更具体地说，尤其涉及一种柴油发动机缸体和缸盖的材料。同时，本专利技术还涉及一种柴油发动机缸体和缸盖的材料的制造工艺。
技术介绍
尾气标准和高性能比的要求将继续促使柴油发动机技术的发展。较高的燃烧峰压改善了内燃机的性能和尾气的净化, 但同时亦增加了热和力的负荷。这都需要从设计方面找到解决方法。所以发动机的设计者们不是增加传统灰口铁或铝发动机的重量就是要采用较高强度的材料, 例如蠕墨铸铁。新的发动机的设计与制造通常要支持3-4代的车辆技术发展, 因而选用的材料不仅要满足目前设计上的要求, 也得满足将来发动机性能提高所带来的高材质要求, 而不需改变总的设计。与灰口铁或铝相比较, 蠕墨铸铁的抗拉强度高了75 %, 弹性模量高出40 %及疲劳强度高出100 %, 所以它是当前及将来发动机设计和性能提高所需要的理想材料。然而现有技术工艺下存在两大难题：a蠕化率范围难以控制，相同生产条件下，不同处理包次的蠕化率相差（极差）可能达到50~70%，而允许的极差应≤ 30% ；b高蠕化率难以获取，很多重要蠕铁件如汽车发动机缸体、缸盖，要求蠕化率≥70% 甚至≥80%。同时，现有蠕化技术的衰退时间较短，导致较多铁水未能在衰退前完成浇铸，只能回炉重炼。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种柴油发动机缸体和缸盖的材料及其制造工艺。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C2.2-3.8份、Si3.0-3.8份、Ni2.0-4.0份、Mn5.O-6.0份、Cu2.5-3.6份、Al0.4-0.7份、Ti0.21-0.26份、Cr0.05-0.5份、杂质总量≤ 0.2份、Fe10-15份。优选的，所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C3.0份、Si3.5份、Ni3.0份、Mn5.5份、Cu3.0份、Al0.6份、杂质总量≤ 0.1份、Fe13份。本专利技术还提供柴油发动机缸体和缸盖的材料的制造工艺，包括如下步骤：S1、按照一定比例配置，原材料的配比是根据无磁蠕墨铸铁成分要求确定，其中Si的含量控制在2.5-3.2% 范围内，以保证后续处理Si不超标；S2、将钒钛磁铁矿熔化后获得的1200℃～1400℃高温铁水直接转入中频炉进行熔炼，熔炼温度大于1550℃ ；S3、铁水出炉前，将浇注处理包350-450℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑、铬置于包底；S4、开箱空冷与埋砂冷却铸件冷却到800-850 ℃开箱空冷，待铸件温度降到300-400℃埋砂保温冷却4-6 小时。优选的，所述蠕化剂为合金, 其包含下列重量分数比的元素成分La8-11 份、Ce 8-12份、Mg 6-9份、Ca 4-6份、Si 35-40 份。优选的，所述覆盖剂为聚渣覆盖剂或草木灰。优选的，所述蠕化剂加入量占铁液重量的0.35-1.5%。本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提供的一种柴油发动机缸体和缸盖的材料及其制造工艺，与传统技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）所述的改进的蠕化剂在进一步提高蠕化效果、减少蠕化率极差的同时，还可以控制蠕化剂与铁水的反应速度，延缓其衰退过程，减少铁水的回炉率；（2）加入少量的锑、铬合金元素，使钒钛蠕墨铸铁的强度、耐磨性能和抗热疲劳性能都优于加入Ni、Mo 合金元素的合金灰铸铁和钒钛灰铸铁，大大降低了成本；（3）本专利技术采用的成形后一定温度开箱空冷与埋砂保温冷却技术，消除和防止了少量索氏体、针状组织的产生，减少了铸件的内应力，无须热处理，可以在铸态下直接加工使用，经济效益显著提高。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C2.2份、Si3.0份、Ni2.0份、Mn5.O份、Cu2.5份、Al0.4份、Ti0.21份、Cr0.05份、杂质总量≤ 0.15份、Fe10份。本专利技术还提供柴油发动机缸体和缸盖的材料的制造工艺，包括如下步骤：S1、按照一定比例配置，原材料的配比是根据无磁蠕墨铸铁成分要求确定，其中Si的含量控制在2.5% 范围内，以保证后续处理Si不超标；S2、将钒钛磁铁矿熔化后获得的1200℃℃高温铁水直接转入中频炉进行熔炼，熔炼温度1560℃ ；S3、铁水出炉前，将浇注处理包350℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑、铬置于包底；所述蠕化剂为合金, 其包含下列重量分数比的元素成分La8份、Ce 8份、Mg 6份、Ca 4份、Si 35 份；蠕化剂加入量占铁液重量的0.35%；S4、开箱空冷与埋砂冷却铸件冷却到800-850 ℃开箱空冷，待铸件温度降到300-400℃埋砂保温冷却4.2小时。实施例2一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C3.0份、Si3.5份、Ni3.0份、Mn5.5份、Cu3.0份、Al0.6份、Ti0.25份、Cr0.08份、杂质总量≤ 0.1份、Fe13份。本专利技术还提供柴油发动机缸体和缸盖的材料的制造工艺，包括如下步骤：S1、按照一定比例配置，原材料的配比是根据无磁蠕墨铸铁成分要求确定，其中Si的含量控制在2.9% 范围内，以保证后续处理Si不超标；S2、将钒钛磁铁矿熔化后获得的1350℃高温铁水直接转入中频炉进行熔炼，熔炼温度1600℃ ；S3、铁水出炉前，将浇注处理包420℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑、铬置于包底；所述蠕化剂为合金, 其包含下列重量分数比的元素成分La10份、Ce 11份、Mg 8份、Ca 5份、Si 36 份；蠕化剂加入量占铁液重量的1.2%；S4、开箱空冷与埋砂冷却铸件冷却到800 ℃开箱空冷，待铸件温度降到160℃埋砂保温冷却5 小时。实施例3一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C3.8份、Si3.8份、Ni4.0份、Mn6.0份、Cu3.6份、Al0.7份、Ti0.26份、Cr0.5份、杂质总量≤ 0.1份、Fe15份。本专利技术还提供柴油发动机缸体和缸盖的材料的制造工艺，包括如下步骤：S1、按照一定比例配置，原材料的配比是根据无磁蠕墨铸铁成分要求确定，其中Si的含量控制在3.2% 范围内，以保证后续处理Si不超标；S2、将钒钛磁铁矿熔化后获得的1400℃高温铁水直接转入中频炉进行熔炼，熔炼温度1650℃ ；S3、铁水出炉前，将浇注处理包450℃进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑、铬置于包底；所述蠕化剂为合金, 其包含下列重量分数比的元素成分La11 份、Ce 12份、Mg 9份、Ca 6份、Si 40 份；蠕化剂加入量占铁液重量的1.5%；S4、开箱空冷与埋砂冷却铸件冷却到800-850 ℃开箱空冷，待铸件温度降到300-400℃埋砂保温冷却4-6 小时。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，其特征在于：所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C2.2‑3.8份、Si3.0‑3.8份、Ni2.0‑4.0份、Mn5.O‑6.0份、Cu2.5‑3.6份、Al0.4‑0.7份、Ti0.21‑0.26份、Cr0.05‑0.5份、杂质总量≤ 0.2份、Fe10‑15份。
【技术特征摘要】
1.一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，其特征在于：所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C2.2-3.8份、Si3.0-3.8份、Ni2.0-4.0份、Mn5.O-6.0份、Cu2.5-3.6份、Al0.4-0.7份、Ti0.21-0.26份、Cr0.05-0.5份、杂质总量≤ 0.2份、Fe10-15份。2.根据权利要求1所述的一种柴油发动机缸体和缸盖的材料，其特征在于：所述柴油发动机缸体和缸盖的材料，以质量组分计：其C3.0份、Si3.5份、Ni3.0份、Mn5.5份、Cu3.0份、Al0.6份、杂质总量≤ 0.1份、Fe13份。3.一种权利要求1所述的柴油发动机缸体和缸盖的材料的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、按照一定比例配置，原材料的配比是根据无磁蠕墨铸铁成分要求确定，其中Si的含量控制在2.5-3.2% 范围内，以保证后续处理Si不超标；S2、...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆忠芹，
申请(专利权)人：安徽天利动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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