一种功能梯度铸铁材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种功能梯度铸铁材料及制备方法。传统铸铁材料的强韧性、抗疲劳性与导热性、抗氧化性相互矛盾，此消彼长现象非常严重。该功能梯度铸铁材料按垂直于柴油机气缸盖火力面沿高度方向依次由球墨铸铁、灰铸铁和蠕墨铸铁，三种铸铁的碳当量均为4.3～4.6，其它成分相同，采用相同的孕育剂和变质剂，通过调控孕育剂和变质剂加入速度和金属熔体的流速来控制凝固后铸铁的种类和含量，制备所需的功能梯度铸铁材料。本发明可以彻底解决高功率柴油机气缸盖热应力开裂的难题，满足新型高功率柴油机的要求。

主权项

一种功能梯度铸铁材料，其特征在于：按垂直于铸铁缸盖火力面沿高度方向的组成为：5～9mm厚球墨铸铁，2～10mm厚的灰铸铁，缸盖其它部位为蠕墨铸铁；所述球墨铸铁、灰铸铁和蠕墨铸铁的基本化学成分相同，包括碳、硅、锰、铜、钼、锡、铁及不可避免的杂质，其化学成分按重量百分比分别为：C：3.6～3.8%，Si：2.1～2.4%，Mn：0.2～0.4%，Cu：0.3～0.6%，Mo：0.2～0.4%，Cr：0.1～0.5%,Sn：0.02～0.1%，其余为铁和不可避免的杂质组成，其碳当量为4.3～4.6；所述三种铸铁所用的孕育剂和变质剂分别为75硅‑铁和镁‑稀土蠕化剂，75硅‑铁和镁‑稀土蠕化剂的粒度均为2~6mm。