[發明專利]壓力油缸復合離心鑄造的方法

無效

• 申請號: 201310225080.6
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103350206A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 王涇文;章功國;謝勇
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市恒毅機械制造有限公司
• 主分類號: B22D13/00
• 分類號: B22D13/00;B22D19/16;C22C38/46
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，涉及一種壓力油缸復合離心鑄造的方法。

背景技術

離心鑄造將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心鑄造的特點是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補縮效果好，鑄件外層組織致密，非金屬夾雜物少，機械性能好；不用造型、制芯，節省了相關材料及設備投入。鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對某些特定形狀的鑄件來說，離心鑄造是一種節省材料、節省能耗、高效益的工藝。

在現實的鑄件壓力油缸制造過程中，存在關鍵工藝參數難以控制的問題，容易產生壓力油缸的卷氣和夾雜等缺陷，生產的鑄件質量不穩定，芯部與工作層結合不良以及工作層厚度落差大等問題。

發明內容

本發明針對現有技術制造和使用過程中存在的不足，提供一種壓力油缸復合離心鑄造的方法，外層具有良好的耐磨性和硬度，且外側與中部、芯部，材料綜合利用率提高了10%以上，同時使用壽命較靜態鑄造工藝提高了30%以上，金屬補縮效果好，鑄件外層組織致密。

本發明的技術方案如下：

壓力油缸復合離心鑄造的方法，包括有以下操作步驟：

1）外層離心澆注步驟：外層鋼水熔煉以后，控制鋼水中各元素的化學成分重量百分比應滿足下述要求：C?0.21～0.30％、Mn?0.12～0.20％、Cr?0.06-0.12％、Si?0.15～0.25％、Mg?0.03-0.05％、P?0.014-0.025％、Ni?0.058～0.12％、鎢?0.035～0.045％、V?0.12～0.14％、Sn?0.02-0.06％，余量Fe，鋼水出爐溫度為1500℃～1600℃，按3～6kg/m²加入保護渣進行鎮靜處理，外層澆注溫度為1400℃～1480℃，冷型內壁旋轉線速度控制在24～30m/s；

2）中間層和芯部離心澆注步驟：將如下重量份原料投入到中頻爐中熔煉：1.2-2.0份的焦炭、2.5-4.0份的脫硫劑、0.4-0.6份的海綿鐵、2.6-3.3份的鎂錠、54-68份的廢鋼和12-15份的回爐料，鋼水出爐溫度為1550℃～1600℃，待外層內壁界面溫度降到1320℃～1350℃時澆注中間層，鋼水澆注溫度為1500℃～1540℃，冷型旋轉速度保持1300-1400r/min，待中間層厚度達到90～110mm后，向鑄型內部充芯獲得壓力油缸復合離心鑄坯；

3）壓力油缸復合離心鑄坯進行熱處理步驟：將壓力油缸復合離心鑄坯加熱到600-650℃，保持4-5小時，再在40-50分鐘內升溫至850-900℃，用淬火油進行淬火冷卻，再將淬火后的壓力油缸在450-480℃下進行回火45-55分鐘，再從回火爐中取出放入300-350℃的回火油中隨油緩冷；

4）將熱處理后的壓力油缸進行車削加工，選擇車床車削壓力油缸內、外徑以及長度達到設計尺寸，獲得成品壓力油缸；

5）成品壓力油缸表面中溫磷化處理：在60-70℃的溫度下進行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1∶10-14，處理時間為7-13分鐘；

6）成品壓力油缸表面滲碳處理：對成品氣缸套進行滲碳處理，將滲碳劑送入滲碳爐內，在1100～1150?℃溫度范圍內滲碳處理50～120min。

所述的保護渣是有如下重量百分比原料組成：14-16％SiO₂、8-12％Al₂O₃、2.8-3.2％Na₂O、3.4-4.2％V₂O₅、1.4-2.2％CaF₂、7-10％石墨、3.8-5.2％礦渣，余量為CaO。

與現有技術相比，本發明采用多層離心復合澆注工藝，在離心力的作用下分別澆注外層、中間層和芯部，這樣可使外層具有更高的耐磨性，芯部具有更高的強韌性，經過適當的熱處理獲得芯部強度和韌性高、工作層硬度和耐磨性好的復合壓力油缸成品，即通過差溫熱處理使壓力油缸的綜合性能得到進一步提高，從根本上解決了現有壓力油缸制造和使用中存在的問題，本發明制造的復合壓力油缸與靜態鑄造壓力油缸相比，使用壽命提高了25%以上。

本發明方法制造的復合鑄鋼支承輥技術性能指標如下：