灰铸铁缸盖的制备方法及灰铸铁缸盖与流程

本发明涉及树脂定量系统故障诊断，具体而言，涉及一种灰铸铁缸盖的制备方法及灰铸铁缸盖。

背景技术：

1、现有技术中，商用车天然气发动机缸盖因燃烧室温度高、爆发压力大，通常采用高牌号灰铸铁ht300材质，但高牌号灰铁对废钢要求严格、使用量较多，导致炉料配比无法平衡、材料成本较高；同时高强度灰铁因加入较多合金，材质疏松倾向大，容易出现孔漏、砂眼、气道漏水等缺陷，加工后废品率高，且传统浇注系统存在冗余，工艺出品率偏低，难以兼顾低成本、高质量与高成品率。

2、针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种灰铸铁缸盖的制备方法及灰铸铁缸盖，以解决现有高牌号灰铸铁缸盖熔炼成本高、加工废品率高、工艺出品率低以及浇注系统冗余导致铁水浪费的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，为了实现上述目的，提供了一种灰铸铁缸盖的制备方法，包括：选取目标模具、目标砂芯组和浇注系统，目标模具具有型腔，目标砂芯组与型腔相匹配地设置；将目标砂芯组设置至型腔内；将初始炉料熔炼成灰铸铁液，初始炉料包括回炉铁、铁屑和废钢，废钢包括锻造废钢；将灰铸铁液通过浇注系统浇注至型腔内；对型腔内的灰铸铁液进行冷却，得到灰铸铁缸盖的样品。

3、进一步地，得到灰铸铁缸盖的样品后，方法还包括：拆除浇注系统，在目标模具冷却至预设温度的情况下，取出样品；切除样品的外表面上的多余材料，获得灰铸铁缸盖的成品。

4、进一步地，将初始炉料熔炼成灰铸铁液时，出铁前测温控制在1510℃～1530℃；方法还包括一次倒包孕育和二次随流孕育，浇注温度为1420℃～1435℃，一包灰铸铁液从浇注开始到浇注结束控制在8分钟以内。

5、进一步地，浇注系统包括直浇道、主横浇道、分横浇道、上爬浇道、内浇道和过滤网，分横浇道为两道，过滤网为两个，过滤网设置于分横浇道与内浇道之间，且过滤网的长度方向沿型腔的宽度方向设置。

6、进一步地，直浇道的直径为58mm，主横浇道的尺寸为54mm×45mm，分横浇道每道的尺寸为50mm×40mm，上爬浇道的尺寸为38mm×38mm×7，内浇道包括尺寸为φ12mm×8mm的内浇道和尺寸为6mm×25mm×10的内浇道；过滤网的尺寸为125mm×65mm×22mm。

7、进一步地，目标模具还包括弹簧气眼针，弹簧气眼针包括针体、销套和弹簧，销套套设于针体，弹簧设置于销套与安装面之间，针体的高度大于280mm，在造型挤压时弹簧压缩以避让压块，并使气眼直接成型。

8、进一步地，目标砂芯组中的气道砂芯采用陶力砂和树脂制备，树脂的加入量为陶力砂质量的1.3%～1.9%。

9、进一步地，初始炉料包括：含量为30%～35%的回炉铁、含量为25%～30%的铁屑、含量为8%～10%的打包废钢、含量为7%～9%的锻造废钢、含量为15%～17%的导轨废钢、含量为1.0%～1.2%的增碳剂、含量为0.03%～0.05%的硅铁、含量为0.7%～0.8%的碳化硅、含量为0.15%～0.2%的锰铁、含量为0.1%～0.12%的硫化铁、含量为0.65%～0.7%的铜、含量为0.04%～0.05%的锡、含量为0.1%～0.15%的钼铁、含量为0.29%～0.3%的硅锶孕育剂，以及含量为0～0.05%的铬铁。

10、进一步地，方法还包括：出铁时随流加入铬铁粉末0.1%～0.3%，进行一次倒包孕育时加入硅锶孕育剂0.1%～0.3%，浇注时进行二次随流孕育并加入硅锶孕育剂0.1%～0.2%，浇注温度为1420℃～1435℃，一包灰铸铁液从浇注开始到浇注结束控制在8分钟以内，铸件在砂箱铸型内冷却至600℃后打箱落砂。

11、根据本发明实施例的一个方面，为了实现上述目的，提供了一种灰铸铁缸盖，由上述的灰铸铁缸盖的制备方法制备。

12、应用本发明的技术方案，通过采用包含回炉铁、铁屑和锻造废钢的初始炉料熔炼灰铸铁液，并结合目标砂芯组和浇注系统进行浇注和冷却，有效降低了炉料成本，减少了废钢和合金加入量，同时配合后续工艺优化，使天然气缸盖单件成本和年累计成本显著降低，加工废品率明显下降，工艺出品率得到提升，铸件本体抗拉强度、布氏硬度和珠光体含量均达到高牌号灰铸铁要求，解决了现有高牌号灰铸铁缸盖熔炼成本高、加工废品率高、工艺出品率低以及浇注系统冗余导致铁水浪费的技术问题。

1.一种灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，得到所述灰铸铁缸盖的样品后，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，将所述初始炉料熔炼成灰铸铁液时，出铁前测温控制在1510℃～1530℃；所述方法还包括一次倒包孕育和二次随流孕育，浇注温度为1420℃～1435℃，一包灰铸铁液从浇注开始到浇注结束控制在8分钟以内。

4.根据权利要求1所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，所述浇注系统包括直浇道、主横浇道、分横浇道、上爬浇道、内浇道和过滤网，所述分横浇道为两道，所述过滤网为两个，所述过滤网设置于所述分横浇道与所述内浇道之间，且所述过滤网的长度方向沿所述型腔的宽度方向设置。

5.根据权利要求4所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，所述直浇道的直径为58mm，所述主横浇道的尺寸为54mm×45mm，所述分横浇道每道的尺寸为50mm×40mm，所述上爬浇道的尺寸为38mm×38mm×7，所述内浇道包括尺寸为φ12mm×8mm的内浇道和尺寸为6mm×25mm×10的内浇道；所述过滤网的尺寸为125mm×65mm×22mm。

6.根据权利要求1所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，所述目标模具还包括弹簧气眼针，所述弹簧气眼针包括针体、销套和弹簧，所述销套套设于所述针体，所述弹簧设置于所述销套与安装面之间，所述针体的高度大于280mm，在造型挤压时所述弹簧压缩以避让压块，并使气眼直接成型。

7.根据权利要求1所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，所述目标砂芯组中的气道砂芯采用陶力砂和树脂制备，所述树脂的加入量为所述陶力砂质量的1.3%～1.9%。

8.根据权利要求1所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，所述初始炉料包括：含量为30%～35%的回炉铁、含量为25%～30%的铁屑、含量为8%～10%的打包废钢、含量为7%～9%的锻造废钢、含量为15%～17%的导轨废钢、含量为1.0%～1.2%的增碳剂、含量为0.03%～0.05%的硅铁、含量为0.7%～0.8%的碳化硅、含量为0.15%～0.2%的锰铁、含量为0.1%～0.12%的硫化铁、含量为0.65%～0.7%的铜、含量为0.04%～0.05%的锡、含量为0.1%～0.15%的钼铁、含量为0.29%～0.3%的硅锶孕育剂，以及含量为0～0.05%的铬铁。

9.根据权利要求8所述的灰铸铁缸盖的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：出铁时随流加入铬铁粉末0.1%～0.3%，进行一次倒包孕育时加入硅锶孕育剂0.1%～0.3%，浇注时进行二次随流孕育并加入硅锶孕育剂0.1%～0.2%，浇注温度为1420℃～1435℃，一包灰铸铁液从浇注开始到浇注结束控制在8分钟以内，铸件在砂箱铸型内冷却至600℃后打箱落砂。

10.一种灰铸铁缸盖，其特征在于，由权利要求1至9中任一项所述的灰铸铁缸盖的制备方法制备。