[發(fā)明專利]一種高溫防氧化柱塞泵轉(zhuǎn)子制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610348580.2
• 申請(qǐng)日: 2016-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN106001512B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)偉;徐宏;王明杰;任曉燕;張佳琪;李晶晶;任霽萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D19/16
• 分類號(hào): B22D19/16
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)14109
• 代理人: 崔雪花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柱塞泵轉(zhuǎn)子加工成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高溫防氧化柱塞泵轉(zhuǎn)子制造方法。

背景技術(shù)

柱塞泵轉(zhuǎn)子是柱塞泵核心零件，常見的轉(zhuǎn)子材料為鋼、銅、鑄鐵及鋼-銅雙金屬，鋼制轉(zhuǎn)子的柱塞孔是在熱處理后采用磨孔、研孔而獲得精度的，由于孔的深度為直徑的3倍以上，所以生產(chǎn)效率低；對(duì)于銅轉(zhuǎn)子孔多采用鏜孔后擠壓孔工藝，由于擠壓工具質(zhì)量不穩(wěn)定，所以擠壓精度不穩(wěn)定，特別是在車床上鏜孔后擠孔，孔的直線度及光潔度很難保證穩(wěn)定。而采用鋼-銅雙金屬可較好的解決上述問題，所以現(xiàn)有技術(shù)中常采用鋼-銅雙金屬制造柱塞泵轉(zhuǎn)子。

鋼-銅雙金屬柱塞泵轉(zhuǎn)子制備過程中，鋼和銅兩種金屬材料在高溫作用下進(jìn)行相互擴(kuò)散而形成的具有高耐磨、高結(jié)合強(qiáng)度的雙金屬材料，但是高溫下鋼基體易被氧化，所以現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用熔融硼砂涂覆于鋼基體內(nèi)表面，抑制高溫下鋼基體表面氧化，但是采用熔融硼砂對(duì)鋼基體進(jìn)行高溫保護(hù)操作工藝復(fù)雜、氣氛保護(hù)氣密性低、預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)、防護(hù)性差且成本高，不利于鋼-銅雙金屬柱塞泵轉(zhuǎn)子投入生產(chǎn)實(shí)際使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的為通過鋼基體高溫防氧化工藝提高柱塞泵轉(zhuǎn)子力學(xué)性能，改善生產(chǎn)操作工藝，降低生產(chǎn)成本，為高耐磨、高強(qiáng)度轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)提供技術(shù)支持，本發(fā)明提供一種高溫防氧化柱塞泵轉(zhuǎn)子制造方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種高溫防氧化柱塞泵轉(zhuǎn)子制造方法，其特征在于，按如下步驟依次進(jìn)行：

a、將含結(jié)晶水的硼砂放入烘干機(jī)中進(jìn)行脫水，得到塊狀無水硼砂；

b、將塊狀無水硼砂進(jìn)行研磨，得到無水硼砂粉末；

c、將無水硼砂粉末和乙二醇溶液配制懸濁液，并將懸濁液攪拌均勻，其中無水硼砂粉末的質(zhì)量-體積濃度為1.86~2.33g/ml；

d、打磨鋼基體內(nèi)表面，將配制好的懸濁液均勻涂覆在鋼基體內(nèi)表面，然后將鋼基體放入烘干箱內(nèi)進(jìn)行烘干；

e、待鋼基體表面懸濁液呈透明粘稠膠狀后，再將鋼基體放入1000~1100℃高溫爐中進(jìn)行充分預(yù)熱，即使鋼基體表面溫度與心部溫度相同；

f、將熔煉好的鑄造銅合金澆入充分預(yù)熱的鋼基體內(nèi)，待冷卻后，經(jīng)過加工處理，即可得到鋼-銅雙金屬柱塞泵轉(zhuǎn)子。

進(jìn)一步的，所述步驟a中含結(jié)晶水硼砂放入300±10℃烘干機(jī)中進(jìn)行脫水，脫水時(shí)間為1~2h。

進(jìn)一步的，所述步驟d中鋼基體的烘干溫度為120±10℃，烘干時(shí)間為4~5h。

進(jìn)一步的，所述步驟d中懸濁液的涂覆厚度為2±0.5mm，且懸濁液不下流。

進(jìn)一步的，所述鑄造銅合金的分子式為ZCuPb20Sn5。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

1、本方法中采用的防氧化劑的組成為無水硼砂粉末與乙二醇溶液配制的懸濁液，并且優(yōu)化無水硼砂粉末的質(zhì)量-體積濃度為1.86~2.33g/ml，將防氧化劑涂覆于鋼基體上，使得鋼基體內(nèi)表面有效防氧化。

2、本方法確定了鋼基體預(yù)熱溫度，改善了鋼基體高溫預(yù)熱防氧化的工藝，提高了鋼銅雙金屬界面結(jié)合強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備的鋼-銅雙金屬接合界面宏觀圖。

圖2為實(shí)施例一制備的鋼-銅雙金屬結(jié)合界面微觀SEM圖。

圖3為實(shí)施例一制備的鋼-銅雙金屬結(jié)合界面鐵、銅元素線分析圖。

圖4為實(shí)施例二制備的鋼-銅雙金屬結(jié)合界面微觀SEM圖。

圖5為實(shí)施例二制備的鋼-銅雙金屬結(jié)合界面鐵、銅元素線分析圖。

圖6為實(shí)施例三制備的鋼-銅雙金屬結(jié)合界面微觀SEM圖。

圖7為實(shí)施例三制備的鋼-銅雙金屬結(jié)合界面鐵、銅元素線分析圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1~3所示，一種高溫防氧化柱塞泵轉(zhuǎn)子制造方法，其特征在于，按如下步驟依次進(jìn)行：

a、將含結(jié)晶水的硼砂放入290℃烘干機(jī)中進(jìn)行脫水，脫水時(shí)間為1h，得到塊狀無水硼砂。

b、將塊狀無水硼砂放入球磨機(jī)中進(jìn)行充分球磨，得到無水硼砂粉末。

c、將無水硼砂粉末和乙二醇溶液配制懸濁液，并將懸濁液攪拌均勻，其中無水硼砂粉末的質(zhì)量-體積濃度為2g/ml，即本實(shí)施例中添加無水硼砂42g，乙二醇溶液21ml。

d、打磨鋼基體內(nèi)表面，去除鋼基體內(nèi)表面上的氧化層及附著的雜質(zhì)，將配制好的懸濁液均勻涂覆在鋼基體內(nèi)表面，涂覆厚度為1.5mm，待鋼基體上的硼砂層不再下流，然后將鋼基體放入烘干箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干溫度為110℃，烘干時(shí)間為4h。