【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料，具体为一种柴油机前端箱合金材料及其制备方法。
技术介绍
1、在柴油机制造领域，前端箱作为一个重要组成部分，承担着多种功能，包括支撑、保护和连结。这需要这种结构件具备一定的强度、耐磨性和耐腐蚀性。为了满足这些要求，合金材料在柴油机前端箱制造中被广泛采用。
2、现有的材料在融合的过程中容易出现合金元素的过量的情况，这样会影响到浇筑金属成品的硬度和延展性，大大降低了金属成品的性能，同时在材料混合的过程中，会出现晶粒粗大的情况，大大影响到成品的质量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种柴油机前端箱合金材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、一种柴油机前端箱合金材料，按重量份数计，包括：q12生铁18-22份，碳素钢55-65份，合金液余料18-22份，增碳剂0.03-0.033份，金属元素添加料。
3、作为优选的，按重量百分含量计，增碳剂包括石墨80-90％，焦炭10-20％。
4、作为优选的，按重量份数计，金属元素添加料包括硅si0.016～0.019份、锰mn0.005～0.008份、磷p0～0.0005份、硫s0～0.0005份、铬cr0.0020～0.0030份、铜cu0.003～0.005份。
5、本专利技术还公开了一种柴油机前端箱合金材料的制备方法，包括以下制备步骤：
6、s1、材料准备，准备生铁20份、碳素钢60份、合金液余料20份、增碳剂0.03-0.03
7、s2、熔炼，将生铁和碳素钢放入炉内，将生铁和碳素钢加热至1400℃以上，待生铁、合金液余料和碳素钢熔融，形成熔融液，搅拌熔融液3-5分钟后，逐次分批向熔融液加入金属元素添加料，加料完毕后，将熔融液升温至1500℃以上，搅拌10-15分钟，停止搅拌，静置10-15分钟，分批加入增碳剂，再搅拌10-15分钟，形成熔炼的合金液。
8、s3、添加孕育剂，准备si-ba合金0.15份，在合金液静置阶段，通过温度控制系统对si-ba合金加热，待si-ba合金熔化后并维持温度在合金液温度以上20-40℃，静置合金液3-5分钟，通过注射方式将si-ba合金液注入合金液中，搅拌3-5分钟，静置5-8分钟。
9、作为优选的，在s2步骤中，合金液余料处理方法：收集凝固的合金液余料，对凝固的合金液余料表面进行清理，去除附着在表面的其他非金属杂质，将凝固的合金液余料破碎成直径2-5cm颗粒，对凝固的合金液余料进行化学分析，确定q12生铁、碳素钢、硅si、锰mn、磷p、硫s、铬cr、铜cu的含量，根据含量添加对应的合金。
10、作为优选的，在s2步骤中，在熔融液静置阶段，将增碳剂分三批加入到搅拌的合金液中，其中，增碳剂三批加入间距3-5分钟。
11、作为优选的，在s3步骤中，逐次分批向熔融液加入金属元素添加料过程中，按照5:3:1:1的比例进行添加。
12、作为优选的，在s3步骤中，在添加si-ba合金的过程中，将金属元素添加料混入氮气，氮气连同金属元素添加料一起导入到生铁、合金液余料和碳素钢熔融液中。
13、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
14、本专利技术在制备的柴油机前端箱合金材料时，通过碳含量控制，使合金中的碳含量在3.1～3.3％范围内，这有助于提高材料的硬度和延展性，使得前端箱在运行时更具耐磨性和耐久性，而控制硅、锰含量：适度的硅和锰含量有助于提高合金的耐腐蚀性和韧性，增强其在复杂工作环境下的表现；
15、通过原料选择与配比，通过控制q12生铁的添加增加了合金的铁含量，有助于提高材料的强度和稳定性，通过控制碳素钢和合金液余料使用既是对资源的有效利用，也有助于提高合金的可塑性和加工性，通过增碳剂的精确添加，逐步添加增碳剂有助于精确调控合金的化学成分，确保最终产品符合设计要求，提高了合金的一致性和可控性。
16、在熔炼及处理工艺的优化：
17、通过熔炼温度控制：在1500～1550℃的熔炼温度下进行熔炼，有助于确保原料充分熔融，有利于合金中各成分的混合均匀，经过高温静置可促使合金中的各元素充分扩散，提高晶粒的均匀性，从而增强了材料的强度和耐磨性，并且孕育工艺的改进，通过在浇注温度以上20℃确定孕育温度，有助于确保合金在孕育过程中达到理想的晶体结构，使产品性能提升，使该材料的硬度和耐磨性得到提升，通过优化化学成分和工艺，合金具有良好的硬度和耐磨性，使得柴油机前端箱在长时间高负荷运行中表现出色。
18、这一综合效果使得比例的合金材料在柴油机前端箱应用中能够同时满足强度、耐磨性、耐腐蚀性等多方面的要求，为柴油机制造业提供了一种高性能、可控性强的前端箱合金材料。
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1.一种柴油机前端箱合金材料，其特征在于，按重量份数计，包括：Q12生铁18-22份，碳素钢55-65份，合金液余料18-22份，增碳剂0.03-0.033份，金属元素添加料。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机前端箱合金材料，其特征在于，按重量百分含量计，所述增碳剂包括石墨80-90％，焦炭10-20％。
3.根据权利要求2所述的一种柴油机前端箱合金材料，其特征在于，按重量份数计，所述金属元素添加料包括硅Si0.016～0.019份、锰Mn0.005～0.008份、磷P0～0.0005份、硫S0～0.0005份、铬Cr0.0020～0.0030份、铜Cu0.003～0.005份。
4.一种柴油机前端箱合金材料的制备方法，其特征在于，采用如权利要求3中所述的一种柴油机前端箱合金材料，包括以下制备步骤：
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀可散热保护涂层的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，合金液余料处理方法：收集凝固的合金液余料，对凝固的合金液余料表面进行清理，去除附着在表面的他非金属杂质，将凝固的合金液余料破碎成直径2-5cm颗粒，
6.根据权利要求5所述的一种耐腐蚀可散热保护涂层的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，在熔融液静置阶段，将增碳剂分三批加入到搅拌的合金液中，其中，增碳剂三批加入间距3-5分钟。
7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀可散热保护涂层的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，逐次分批向熔融液加入金属元素添加料过程中，按照5:3:1:1的比例进行添加。
8.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀可散热保护涂层的制备方法，其特征在于，在S3步骤中，在添加Si-Ba合金的过程中，将金属元素添加料混入氮气，氮气连同金属元素添加料一起导入到生铁、合金液余料和碳素钢熔融液中。
...【技术特征摘要】
1.一种柴油机前端箱合金材料，其特征在于，按重量份数计，包括：q12生铁18-22份，碳素钢55-65份，合金液余料18-22份，增碳剂0.03-0.033份，金属元素添加料。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机前端箱合金材料，其特征在于，按重量百分含量计，所述增碳剂包括石墨80-90％，焦炭10-20％。
3.根据权利要求2所述的一种柴油机前端箱合金材料，其特征在于，按重量份数计，所述金属元素添加料包括硅si0.016～0.019份、锰mn0.005～0.008份、磷p0～0.0005份、硫s0～0.0005份、铬cr0.0020～0.0030份、铜cu0.003～0.005份。
4.一种柴油机前端箱合金材料的制备方法，其特征在于，采用如权利要求3中所述的一种柴油机前端箱合金材料，包括以下制备步骤：
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀可散热保护涂层的制备方法，其特征在于，在s2步骤中，合金液余料...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩登峰，
申请(专利权)人：宁波茸发新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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