[發(fā)明專利]一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710294471.1
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107199326A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐宏;宋彬;夏建強;張國偉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽恒利增材制造科技有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;C23C18/50;C22C9/08;C23C22/42;B22D13/00;B22D27/20
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所11308
• 代理人: 范奇

1.一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、進(jìn)行三維模型建立，計算出澆鑄銅金屬質(zhì)量為19.86kg，進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計及模擬，優(yōu)化澆鑄工藝，確定鋼基的初始溫度為1250℃,銅金屬的初始澆鑄的溫度為1250℃,保溫時間為9-12min，澆鑄時間為15s，澆鑄速度為1.5kg/s；

步驟二、采用圓柱型鋼坯料作為鋼基，對鋼基進(jìn)行熱處理退火工藝：緩慢加熱到900℃-1050℃，加熱15h-20h后冷卻至室溫；

步驟三、對鋼基進(jìn)行車銑刨磨、鉆孔、鏜孔，形成中心孔及圍繞中心孔圓周分布的進(jìn)料孔，并在鋼基頂部焊接冒口、底部焊接銅層封閉區(qū)；

步驟四、對鋼基進(jìn)行除油、除銹、除水處理；

步驟五：室溫下將鋼基浸入質(zhì)量濃度5％的H₂SO₄溶液,保持時間1min，清水沖洗后立即對鋼基內(nèi)表面進(jìn)行Ni-Cu-P多元鍍鎳處理，鍍鎳溫度為75℃，鍍鎳厚度為7μm-10μm；

步驟六：把鍍鎳后的鋼基埋在氧化鋁中，放入坩堝內(nèi)，密封堝蓋，緩慢加熱到200℃，加熱1.5h后冷卻至室溫；

步驟七：將鋼基放入鉬酸鈉鈍化液中進(jìn)行鈍化處理，鈍化液pH＝2，溫度為30～40℃，直流電壓通電30～50s；

步驟八：對鋼基進(jìn)行生產(chǎn)前預(yù)熱處理并保溫，預(yù)熱溫度為200℃-300℃；

步驟九、向坩堝中加入無水硼砂，加熱無水硼砂使其熔化，保持溫度在1100-1300℃，將鋼基放入無水硼砂中，浸掛硼砂10-30秒后取出；

步驟十：熔煉銅金屬，熔煉溫度為1250℃，將熔煉好的銅金屬通過鋼基上的中心孔澆入到鋼基內(nèi)，澆鑄時間為15s，澆鑄速度為1.5kg/s，澆鑄完成后迅速將鋼基置于離心機內(nèi)，開啟離心機以400-600rpm的速度旋轉(zhuǎn)，銅金屬逐漸冷卻至凝固，然后將鋼基放入無水硼砂中降溫至常溫得鋼銅復(fù)合缸體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于：所述的銅金屬為銅合金，各組分的重量百分比為：Cu71％-73％，Pb19.5％-21％，Sn4％-6％，Ni1％-2％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于：所述的步驟一中三維模型建立采用UG、PROE、SolidWwork或Ideas；鑄造工藝設(shè)計及模擬采用CASTsoft或MAGMA。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于：所述的冒口高度為50mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于：所述的銅層封閉區(qū)型腔高度為20mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于：步驟五中所述的Ni-Cu-P多元鍍鎳采用以下配方：硫酸鎳40g/L、次磷酸鈉25g/L、硫酸銅0.85g/L、乙酸鈉40g/L、檸檬酸鈉45g/L、硫脲1g/L、乙酸鉛1g/L、余量為蒸餾水。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼銅復(fù)合缸體的鑄造方法，其特征在于：步驟七中所述的鈍化液采用以下配方：鉬酸鈉12g/L、磷酸15g/L、余量為蒸餾水。