[發明專利]一種ZA27鋅基合金軸套的反擠壓生產工藝

有效

• 申請號: 201811069468.0
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109261734B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王愛琴;王震;張琦飛;劉哲;朱愛民;楊斌;謝敬佩;楊森;馬竇琴;王文焱
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B21C23/20
• 分類號: B21C23/20;C22F1/16
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

本發明涉及鋅基合金管套類產品制備技術領域，具體的說是一種鋅基合金軸套的擠壓生產工藝。包括以下步驟：1）、將反擠壓模具裝配到擠壓機上，確保凸模、凹模以及頂料桿的中心位于同一條直線上；2）、將模具加熱至180?240℃，得到預熱模具；3）、將鋅基合金鑄錠均勻化處理2.5?3小時，得到均勻化鋅基合金鑄錠；4）、首先將步驟3）中制得的均勻化鋅基合金鑄錠置入步驟2）中的預熱模具中進行反擠壓，然后開模并通過頂料桿頂出后即制得鋅基合金軸套。本發明可解決目前普遍采用的鑄造方法生產小型鋅基合金軸套時，鑄件底部出現縮孔、縮松和成分偏析問題，同時提高小型鋅基合金軸套的力學性能和減磨耐磨性能。

技術領域

本發明涉及鋅基合金管套類產品制備技術領域，具體的說是一種ZA27鋅基合金軸套的反擠壓生產工藝。

背景技術

ZA27鋅基合金憑借其良好的力學性能和減磨耐磨性能，已成功取代銅合金、巴氏合金廣泛應用于生產各類軸套、軸瓦、滑塊、滑板等減磨耐磨產品。目前，絕大多數相關生產企業采用常規鑄造方法制造鋅基合金軸套，但由于鋅基合金具有主要合金成分比重相差大、合金凝固溫度范圍寬等特點，致使通過鑄造方法制造的鋅基合金軸套存在成分偏析、底部出現縮松等現象，從而極大地影響了鋅基合金軸套的成品率及使用性能。

為了提高鋅基合金軸套的力學性能和減磨耐磨性能，近年來一些企業開始采用內芯水冷式鑄造方法用于制造鋅基合金軸套。實踐證明，內芯水冷式鑄造方法確實可以有效提高較大尺寸鋅基合金軸套的使用性能和成品率，但對于外徑尺寸介于Φ60mm-Φ100mm之間的小型鋅基合金軸套，內芯水冷式鑄造方法所使用的工裝模具存在水冷型芯制造困難，鑄造澆鑄過程操作不便，冷卻后軸套不易從工裝模具中取出，且難以有效避免鑄件出現成分偏析和底縮缺陷，利用現有技術不容易鑄造性能優良的小型鋅基合金軸套。

發明內容

本發明中旨在提供一種ZA27鋅基合金軸套的反擠壓生產工藝，以解決目前普遍采用的鑄造方法生產小型鋅基合金軸套時，鑄件底部出現縮孔、縮松和成分偏析問題，同時提高小型鋅基合金軸套的力學性能和減磨耐磨性能。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案為：一種ZA27鋅基合金軸套的反擠壓生產工藝，包括以下步驟：

1）、將反擠壓模具裝配到擠壓機上，確保凸模、凹模以及頂料桿的中心位于同一條直線上；

2）、將模具加熱至180-240℃，得到預熱模具；

3）、將鋅基合金鑄錠均勻化處理2.5-3小時，得到均勻化鋅基合金鑄錠；

4）、首先將步驟3）中制得的均勻化鋅基合金鑄錠置入步驟2）中的預熱模具中進行反擠壓，然后開模并通過頂料桿頂出后即制得鋅基合金軸套。

優選的，步驟3）中，鋅基合金鑄錠的均勻化處理工藝為：首先將鋅基合金鑄錠加熱至240-260℃并保溫1.5-2小時，然后再將鋅基合金鑄錠加熱至280-320℃并保溫1小時。

優選的，步驟4）中，反擠壓的擠壓速度為5-10mm/s，反擠壓過程中通過水冷裝置保持模具的溫度為180-240℃。

優選的，步驟4）中，制得的鋅基合金軸套的外徑在Φ60mm-Φ90mm之間，壁厚在8mm-11mm之間。

有益效果

本發明通過鋅基合金鑄錠擠壓前的均勻化處理，使鑄錠成分均勻，并采用反擠壓，控制擠壓比，消除鋅基合金軸套中的縮孔縮松缺陷，設定合理的模具溫度和擠壓工藝參數，得到性能優良的鋅基合金軸套，避免了目前采用鑄造方法生產小型鋅基合金軸套時出現的成分偏析和軸套底部出現疏松的缺陷，有效提高了小型鋅基軸套的力學性能和減磨耐磨性能。經試驗證明，通過本發明制備的ZA27鋅基合金軸套抗拉強度達到350MPa，斷面收縮率達18％，從而使鋅基合金軸套的應用范圍進一步擴大。

具體實施方式