发动机缸体铸件及其铸造方法技术

本发明专利技术涉及铸造技术领域，且特别涉及发动机缸体铸件及其铸造方法；包括熔炼铸铁原料，得到铁水；将铁水浇铸于发动机缸体模块，得到粗缸体铸件；对粗缸体铸件进行热处理；其中，熔炼铸铁原料包括在1400‑1500℃将铸铁熔化，向熔化的铸铁通入氮气，静置，再通入氦气，静置后进行浇铸；该铸造方法能够增强发动机缸体的强度、韧性和耐磨性等，而且使发动机缸体各个部位的性质均匀、一致，使发动机缸体不容易出现裂痕、磨损等损伤，提高了发动机缸体整体的机械性能，延长了发动机的使用寿命。

Engine cylinder block casting and its casting method

The present invention relates to the technical field of casting, and particularly relates to engine block casting and casting method; including melting cast iron materials, will get hot metal; metal casting in engine cylinder block casting module, to get the coarse; heat treatment of thick cylinder casting; cast iron smelting raw material which is included in the 1400 1500 C cast iron melting, nitrogen. To pass into the molten iron static, then the helium, static casting; casting method can enhance the engine cylinder strength, toughness and wear resistance, and the nature of the various parts of the engine cylinder uniformly, the engine block is not easy to crack and abrasion damage, improve the engine the mechanical properties of the whole body, prolong the service life of the engine.

【技术实现步骤摘要】
发动机缸体铸件及其铸造方法
本专利技术涉及铸造
，且特别涉及发动机缸体铸件及其铸造方法。
技术介绍
缸体是发动机上的关键零部件，是发动机工作中最主要的工作部件之一，无论是汽车还是船舶，随着载重马力的不断加大，发动机功率也需要不断提高，以及国家对排放要求越来越严格，发动机所承受的各种负荷在急剧增加，使得发动机向高速、强化、高寿命等方向发展，因此对发动机气缸体的设计和材质性能提出了更为苛刻的要求，尤其是材质性能将直接影响发动机的各项性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发动机缸体铸件的铸造方法，该铸造方法能够增强发动机缸体的强度、韧性和耐磨性等，而且使发动机缸体各个部位的性质均匀、一致，使发动机缸体不容易出现裂痕、磨损等损伤，提高了发动机缸体整体的机械性能，延长了发动机的使用寿命。本专利技术的另一目的在于提供一种发动机缸体铸件，其具有优异的硬度、抗压强度、抗拉强度等，且该发动机缸体各个部位的性质稳定、一致，进而可以提升发动机的各项性能，并延长发动机的使用寿命等，使得发动机更加满足低排放等环保要求。本专利技术是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种发动机缸体铸件的铸造方法，其包括熔炼铸铁原料，得到铁水；将铁水浇铸于发动机缸体模块，得到粗缸体铸件；对粗缸体铸件进行热处理；其中，熔炼铸铁原料包括在1400-1500℃将铸铁熔化，向熔化的铸铁通入氮气，静置，再通入氦气，静置后进行浇铸。本专利技术提出一种发动机缸体铸件，其是由上述的发动机缸体铸件的铸造方法铸造的。本专利技术实施例的发动机缸体铸件及其铸造方法的有益效果是：该铸造方法能够增强发动机缸体的强度、韧性和耐磨性等，而且使发动机缸体各个部位的性质均匀、一致，使发动机缸体不容易出现裂痕、磨损等损伤，提高了发动机缸体整体的机械性能，延长了发动机的使用寿命；还提高了发动机的各项使用性能，使得发动机更加满足低排放等环保要求。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的发动机缸体铸件及其铸造方法进行具体说明。本专利技术的发动机缸体铸件的制备方法主要包括：熔炼铸铁原料，得到铁水；将铁水浇铸于发动机缸体模块，得到粗缸体铸件；再对粗缸体铸件进行热处理。详细地，上述熔炼铸铁原料包括在1400-1500℃将铸铁熔化，向熔化的铸铁通入氮气，静置；再通入氦气，静置后再进行浇铸。进一步地，向熔化后的铸铁通入氮气的时间可以是5-10min，静置的时间可以是20-30min。向熔化后的铸铁通入氮气，可以通过轻质的氮气，将铁水中的细小杂质带到铁水的表面，进而可以将铁水内部的杂质除去，即可以减少制得的发动机缸体中的杂质，使发动机缸体内部结构更加致密，没有因为杂质而产生的细纹、空洞等，进而提高发动机缸体的强度和机械性能等。需要说明的是，在铁水中通了氮气后静置，可以使铁水中残留的氮气缓慢上浮，降低铁水中氮气的含量，进而减少铁水中的气泡，即可以减少制得的发动机缸体铸件中的针孔等，以确保发动机缸体铸件具有优异的抗压强度等。再进一步地，在通过氮气并静置的铁水中通入氦气，再静置后才进行浇铸工序。上述氦气通入的时间可以是5-10min，静置的时间可以是20-30min。在铁水中再次通入氦气并静置的作用主要是，利用氦气进一步地将铁水中的气体(例如：氮气)排出，即再次确保浇铸出的发动机缸体铸件中没有针孔，提高发动机缸体铸件的硬度，延长发动机的使用寿命。上述的发动机模块包括芯体、第一模块组件和第二模块组件，芯体设置于第一模块组件的内部，且芯体与第一模块组件之间形成第一浇铸腔。第二模块组件设置于第一模块组件的外部，且可以是贴着第一模块组件的外壁设置的，在其它实施例中，第一模块组件与第二模块组件之间可以有一定的间隙。进一步地，第一模块组件包括至少两个模块，将每个模块制作成一个型芯，而每个型芯都可以是若干个小坭芯集合成型的，通过组合模块可以组合缸体型腔，并按照型腔浇铸出合适的缸体。用多个模块组合再浇铸缸体的方式，可以在浇筑前对第一模块组件进行精准的调整，进而有效地降低浇铸误差，可避免因尺寸偏差造成的废品。第一模块组件中的多个模块之间是可拆卸连接的，且相邻的两个模块之间可以是通过交替螺杆进行紧固的。在其它实施例中还可以用螺栓等连接件进行固定。将第一模块组件中的各个模块设置为可拆卸连接的，方便在浇铸完成后，将缸体铸件从第一模块组件中剥离出。需要说明的是，第二模块组件可以是和第一模块组件类似的多个模块组合的，且多个模块之间也是可拆卸连接的，一方面便于缸体铸件的剥离，另一方面减小浇铸的尺寸误差等。将上述发动机缸体模块组装后，即可进行浇铸工序，该发动机缸体铸件的浇铸可以分为两次进行(第一次浇铸和第二次浇铸)。详细地，第一次浇铸包括将前述铁水浇铸于上述第一浇铸腔，并且在浇铸时随流第一孕育剂，待自然固化后得到原缸体；在原缸体固化完成后，将第一模块组件去除，在第二模块组件与原缸体之间形成第二浇铸腔，将铁水浇铸于上述第二浇铸腔中，并且在浇铸时随流第二孕育剂，等待自然固化，可以得到粗缸体铸件。将浇铸分为两次进行具有以下优点：1)每次浇铸时，缸体壁的厚度较薄，但是致密，进而可以提高发动机缸体铸件整体的机械性能、硬度、抗压强度、抗拉强度等；2)分次浇铸可以形成缸体铸件壁的层状结构，多层缸壁的耐磨、抗裂性能明显优于单层缸壁；3)分次进行缸体的浇铸，还可以进一步地降低浇铸的误差，例如：第二次浇铸时可以对第一次浇铸后的误差进行调整，进而降低最终成品的误差。上述第一孕育剂和第二孕育剂可以是相同的，也可以是不同的，例如：第一孕育剂和第二孕育剂可以都是铸铁用球墨化孕育剂、普通铸铁用以及球墨铸铁用孕育剂或高级加硅脱氧孕育剂等中的一种；第一孕育剂和第二孕育剂不同时，第一孕育剂可以是铸铁用球墨化孕育剂，第二孕育剂可以是高级加硅脱氧孕育剂。在选用不同的第一孕育剂和第二孕育剂时，可以使得制备的发动机缸体铸件的硬度、机械强度、抗压强度等更优异。第一孕育剂和第二孕育剂的添加量均可以时浇铸的铁水重量的0.1-0.3％。对粗缸体铸件热处理，即可得到本专利技术的发动机缸体铸件。详细地，上述热处理包括第一次正火、第一次回火、第二次正火和第二次回火，且可以按照第一次正火、第一次回火、第二次正火和第二次回火的顺序进行热处理。第一次正火为以50-60℃/h的升温速率升温至900-1000℃，保温1-2h，冷却；第一次回火为以30-50℃/h的升温速率升温至400-500℃，保温2-3h；第二次正火为以30-50℃/h的升温速率升温至700-800℃保温1-1.5h，冷却；第二次回火为以35-45℃/h的升温速率升温至350-450℃，保温1-2h。正火后的冷却可以在盐溶液中、油中或空气中进行。对粗缸体铸件进行一次正火、一次回火后，即可提高缸体铸件的硬度、强度、耐磨性等，再进行一次温度略低于第一次的正火和回火工序，可以进一步地提高缸体铸件的硬度、强度、耐磨性等。以下结合实施例对本专利技术的发动机缸体铸件及其铸造方法作进一步的详细描述。实施例1在1400℃条件下，将铸铁原料熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，包括熔炼铸铁原料，得到铁水；将所述铁水浇铸于发动机缸体模块，得到粗缸体铸件；对所述粗缸体铸件进行热处理；其中，所述熔炼铸铁原料包括在1400‑1500℃将铸铁熔化，向熔化的铸铁通入氮气，静置，再通入氦气，静置后进行浇铸。

【技术特征摘要】
1.一种发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，包括熔炼铸铁原料，得到铁水；将所述铁水浇铸于发动机缸体模块，得到粗缸体铸件；对所述粗缸体铸件进行热处理；其中，所述熔炼铸铁原料包括在1400-1500℃将铸铁熔化，向熔化的铸铁通入氮气，静置，再通入氦气，静置后进行浇铸。2.根据权利要求1所述的发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，所述发动机缸体模块包括芯体、第一模块组件和第二模块组件，所述芯体设置于所述第一模块组件的内部，所述芯体与所述第一模块组件之间形成第一浇铸腔，所述第一模块组件设置于所述第二模块组件内部。3.根据权利要求2所述的发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，所述第一模块组件包括至少两个模块，将每一个所述模块制作成一个型芯。4.根据权利要求3所述的发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，相邻的两个所述模块为可拆卸连接。5.根据权利要求2所述的发动机缸体铸件的铸造方法，其特征在于，所述浇铸包括第一次浇铸和第二次浇铸，所述第一次浇铸包括将所述铁水浇铸于所述第一浇铸腔，并在进行第一次浇铸时随流第一孕育剂，得到原缸体；所述第二次浇...

【专利技术属性】
技术研发人员：余德忠，张征义，
申请(专利权)人：广东荻赛尔机械铸造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44