本發明涉及汽車零部件領域，具體地，涉及發動機皮帶輪輪轂及其制備方法。
背景技術：
發動機皮帶輪輪轂，屬于盤轂類零件，一般相對尺寸比較大，制造工藝上一般以鑄造、鍛造為主。發動機的皮帶輪主要用于發動機機械傳動系中國的能量吸收和釋放，是不可或缺的能量存儲和傳遞的零件。
一般發動機皮帶輪輪轂的制備工藝都是以鍛造為主，但是傳統的鍛造工藝中用料種類反繁多、雜志多，會造成大量的原材料浪費，且成本耗費較高，另外澆鑄成型的鑄件內阻組織存在密度不均勻，硬度不一進而導致帶輪輪轂、強度不夠不耐用等缺陷。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種發動機皮帶輪輪轂及其制備方法，該發動機皮帶輪輪轂鑄件內部組織均勻，雜質較少，且強度高，耐用。
為了實現上述目的，本發明提供了一種發動機皮帶輪輪轂的制備方法，其中，先將生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維混合后進行熔煉；接著加入精煉劑進行精煉得到熔融鐵水，緊接著將熔融鐵水進行澆鑄成型制得型胚；最后型胚再進行熱處理即制得所述發動機皮帶輪輪轂；
其中，相對于100重量份的生鐵，所述海綿鐵的用量為5-10重量份，所述硅的用量為3-5重量份，所述鋁的用量為1-5重量份，所述錳的用量為1-3重量份，所述氧化鈦的用量為0.05-0.1重量份，所述鎂的用量為0.05-1.5重量份，所述鉬的用量為0.05-0.08重量份，所述鈰的用量為0.02-0.05重量份，碳纖維的用量為1-3重量份。
通過上述技術方案，本發明通過將生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維按照特定的比例進行混合后進行熔煉；各原料之間的相互協同作用使得制備的發動機皮帶輪輪轂鑄件內部組織均勻，雜質少且強度高耐用。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
本發明提供了一種發動機皮帶輪輪轂的制備方法，其特征在于，先將生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維混合后進行熔煉；接著加入精煉劑進行精煉得到熔融鐵水，緊接著將熔融鐵水進行澆鑄成型制得型胚；最后型胚再進行熱處理即制得所述發動機皮帶輪輪轂；
其中，相對于100重量份的生鐵，所述海綿鐵的用量為5-10重量份，所述硅的用量為3-5重量份，所述鋁的用量為1-5重量份，所述錳的用量為1-3重量份，所述氧化鈦的用量為0.05-0.1重量份，所述鎂的用量為0.05-1.5重量份，所述鉬的用量為0.05-0.08重量份，所述鈰的用量為0.02-0.05重量份，碳纖維的用量為1-3重量份。
本發明中，所述精煉過程的條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了提高精煉的效果，優選地，所述精煉過程為：加入精煉劑，在1200-1450℃進行第一次精煉，時間為2-3h；接著以100℃/h升溫到1550-1650℃進行第二次精煉，時間為1-2h。
上述精煉過程中加入的精煉劑種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了提高精煉的效果進而提高所制得的發動機皮帶輪輪轂的強度和耐用性，優選地，所述精煉劑是由以下方法制備而得：將蒙脫土、錸、石墨粉、硅鋇和牌號kh-550的硅烷偶聯劑進行混合、加熱熔融，最后水冷、干燥后破碎成顆粒平均粒徑為10-15mm的所述精煉劑。
上述的精煉劑的制備過程中，各原料之間的配比可以在寬的范圍內選擇，但是為了提高制得的發動機皮帶輪輪轂的強度和耐用性，優選地，所述蒙脫土、鋁粉、錸、石墨粉、硅鋇和牌號為kh-550的硅烷偶聯劑的重量比為100：1-5：0.5-0.8：0.3-0.5：0.05-0.1：0.1-0.2。
另外，水冷的條件可以在寬的范圍選擇，但是為了提高精煉劑效果，優選地，所述水冷的條件為：溫度為30-50℃，時間為2-5h。
同樣的，制備精煉劑過程的干燥條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了提高精煉劑效果，優選地，所述干燥的條件為：溫度為50-70℃，時間為10-16h。
本發明中，熔煉的條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了提高熔煉的效果，優選地，所述熔煉的溫度為1600-1650℃，熔煉的時間為3-4h。
本發明中，型胚的熱處理條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了提高制得的發動機皮帶輪輪轂的強度和耐用性，優選地，所述熱處理的條件為：先將所述型胚在800-900℃保溫3-4h，接著以20℃/min的速率降溫至400-500℃保溫5-6h，最在保溫后直接水冷，即制得所述發動機皮帶輪輪轂。
所述型胚的溫度可以控制在寬的范圍內控制，但是為了提高所制得的發動機皮帶輪輪轂的強度和耐用性，優選地，在所述熱處理之前，所述型胚的溫度為700-900℃。
本發明還提供了一種由上述制備方法制得的發動機皮帶輪輪轂。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
制備例1
精煉劑的制備：將蒙脫土、錸、石墨粉、硅鋇和牌號kh-550的硅烷偶聯劑按照100：1：0.5：0.3：0.05：0.1的重量比進行混合、加熱熔融，最后在30℃水冷2h，接著在50℃干燥10h后破碎成顆粒平均粒徑為10mm的所述精煉劑d1。
制備例2
精煉劑的制備：將蒙脫土、錸、石墨粉、硅鋇和牌號kh-550的硅烷偶聯劑按照100：5：0.8：0.5：0.1：0.2的重量比進行混合、加熱熔融，最后在50℃水冷5h，接著在70℃干燥16h后破碎成顆粒平均粒徑為15mm的所述精煉劑d2。
制備例3
按照制備例1的方法制得精煉劑d3，不同的是，原料中未加入錸。
制備例4
按照制備例1的方法制得精煉劑d4，不同的是，原料中未加入硅鋇。
實施例1
先將生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維按照100：5：3：1：1：0.05：0.05：0.05：0.02：1的重量比進行混合；接著，在1600℃下熔煉3h；
緊接著加入精煉劑d1先在1200℃進行第一次精煉，時間為2h；接著以100℃/h升溫到1550℃進行第二次精煉，時間為1h，即得到熔融鐵水，再接著將熔融鐵水進行澆鑄成型制得型胚(700℃)；
最后將所述型胚在800℃保溫3h，接著以20℃/min的速率降溫至400℃保溫5h，最在保溫后直接水冷，即制得所述發動機皮帶輪輪轂a1。
實施例2
先將生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維按照100：10：5：5：3：00.1：1.5：0.08：0.05：3混合；接著，在1650℃下熔煉4h；
緊接著加入精煉劑d2先在1450℃進行第一次精煉，時間為3h；接著以100℃/h升溫到1650℃進行第二次精煉，時間為2h，即得到熔融鐵水，再接著將熔融鐵水進行澆鑄成型制得型胚(900℃)；
最后將所述型胚在900℃保溫4h，接著以20℃/min的速率降溫至500℃保溫6h，最在保溫后直接水冷，即制得所述發動機皮帶輪輪轂a2。
實施例3
先將生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維按照100：8：4：3：2：0.08：0.1：0.06：0.03：2混合；接著，在1600℃下熔煉4h；
緊接著加入精煉劑d2先在1400℃進行第一次精煉，時間為2h；接著以100℃/h升溫到1600℃進行第二次精煉，時間為2h，即得到熔融鐵水，再接著將熔融鐵水進行澆鑄成型制得型胚(800℃)；
最后將所述型胚在900℃保溫4h，接著以20℃/min的速率降溫至500℃保溫6h，最在保溫后直接水冷，即制得所述發動機皮帶輪輪轂a3。
對比例1
按照實施例1的方法制得發動機皮帶輪輪轂b1，不同的是，原料中生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維的重量比為100：5：1：1：1：0.05：0.05：0.05：0.02：1。
對比例2
按照實施例2的方法制得發動機皮帶輪輪轂b2，不同的是，原料中生鐵、海綿鐵、硅、鋁、錳、氧化鈦、鎂、鉬、鈰和碳纖維的重量比為100：10：5：5：1：00.1：1.5：0.08：0.05：3。
對比例3
按照實施例1的方法制得發動機皮帶輪輪轂b3，不同的是，加入的精煉劑為d3。
對比例4
按照實施例1的方法制得發動機皮帶輪輪轂b4，不同的是，加入的精煉劑為d4。
經過對上述a1-a3以及吧-b4的強度測試，得知，本發明提供的發動機皮帶輪輪轂具有較高的強度，且通過了輪轂標準測試。通過b1-b4的測試結果與a1-a3的測試結果對比可知，本發明中由蒙脫土、錸、石墨粉、硅鋇和牌號kh-550的硅烷偶聯劑制得的精煉劑對于提高發動機皮帶輪輪轂的強度具有很好的效果。另外，熔煉原料中硅和錳的含量較高，并且無鉻原料，使制得的發動機皮帶輪輪轂具有較高的強度，且耐用。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。