一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓扳手應(yīng)用到各行各業(yè)，液壓扳手主要由三部分組成，本體(也叫殼體)，油缸和傳動(dòng)部件。油缸活塞是液壓扳手的重要組成部件，關(guān)系到扳手的工作效率和安全性。
[0003]目前活塞還存在著很多問(wèn)題，還需要提高活塞的硬度、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、氣孔、屈服點(diǎn)、抗疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕性?？梢酝ㄟ^(guò)改進(jìn)鑄件的成分和工藝來(lái)改進(jìn)活塞的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料及其制備方法，該活塞材料耐磨性和強(qiáng)度高，抗裂紋性能好。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.8-4.2、Mn0.2-0.5、Al 0.15-0.24、Si2.5-2.9、B0.05-0.10、Sb0.015-0.02、V0.34-0.45、S ( 0.01、P0.01-0.02、其余為 Fe。
[0006]所述的液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料的生產(chǎn)方法，其特征在于:
(1)將原料送入熔煉坩禍，在1550-1650°C下熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素的含量并調(diào)整各元素含量至符合配方要求；
(2)將相當(dāng)于鐵液重量2.0-2.2%的球化劑倒入澆包中堤壩的一側(cè)，將相當(dāng)于鐵液重量
0.3-0.4%的第一孕育劑均勻地覆蓋在球化劑上，沖入鐵液，進(jìn)行球化處理和第一次孕育處理，再?zèng)_入剩余鐵液，相當(dāng)于鐵液重量0.25-0.35%的第二孕育劑隨流沖入，完成第二次孕育處理，澆注，得到鑄錠；
(3)將鑄錠加熱至950-1050°C，保溫5-6個(gè)小時(shí)，淬水冷卻至100°C以下，再將鑄錠加熱至660-750°C，保溫3-4個(gè)小時(shí)，再以1-1.5°C /分的速度降溫至300_350°C，保溫2-3個(gè)小時(shí)，再自然冷卻至室溫，進(jìn)行加工成型；
(4)將整個(gè)活塞進(jìn)行表面氮化處理，氮化處理深度多0.3mm，即得；
所述球化劑由下列重量份的原料制成:Bal-l.6、MglO-12、Ca 1-1.5、SilO-13、稀土2_3、Fe82_86 ;制備方法為；將Ba粉、Mg粉、Ca粉、Si粉、稀土混合，加入1/3的鐵粉，在氣氣氛圍中加熱至鐵粉熔化，攪拌均勻，澆筑，粉碎，過(guò)10目篩，得到粉末；將剩余鐵粉加入坩禍，將所述粉末用注射法送入鐵粉的中央，在氬氣氛圍中加熱至1510-1520°C，在軋輥上軋制成厚度為4-5_的薄片，再粉碎成粒徑小于4_的顆粒，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:La0.1-0.3、Mg3-4、Ca2_4、Mnl_2、Nb0.4-0.7、Si25-30、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得； 所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:Y0.1-0.3、Mg2-3、Ca3-5、Mn2_4、Sr0.5-0.7、Si29-35、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得。
[0007]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明活塞材料通過(guò)添加B、V、A1，細(xì)化了晶粒，大大增加了材料的耐磨性和強(qiáng)度，增加了抗裂紋性能；本發(fā)明生產(chǎn)方法，增加了鑄件的抗裂紋性，增加了活塞表面的硬度和抗磨性能，有效地延長(zhǎng)了活塞的使用壽命，本發(fā)明的球化劑和孕育劑能夠使石墨的圓整度更好，有效提高球墨鑄鐵件的機(jī)械性能，抗拉強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.8-4.2、Mn0.2-0.5、Al 0.15-0.24、Si2.5-2.9、B0.05-0.10、Sb0.015-0.02、V0.34-0.45、S 彡 0.01、P0.01-0.02、其余為 Fe。
[0009]所述的液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料的生產(chǎn)方法為:
(1)將原料送入熔煉坩禍，在1600°C下熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素的含量并調(diào)整各元素含量至符合配方要求；
(2)將相當(dāng)于鐵液重量2.1%的球化劑倒入澆包中堤壩的一側(cè)，將相當(dāng)于鐵液重量0.3%的第一孕育劑均勻地覆蓋在球化劑上，沖入鐵液，進(jìn)行球化處理和第一次孕育處理，再?zèng)_入剩余鐵液，相當(dāng)于鐵液重量0.3%的第二孕育劑隨流沖入，完成第二次孕育處理，澆注，得到鑄錠；
(3)將鑄錠加熱至1000°C，保溫5.5個(gè)小時(shí)，淬水冷卻至90°C，再將鑄錠加熱至690°C，保溫3.5個(gè)小時(shí)，再以1.3°C /分的速度降溫至330°C，保溫2.5個(gè)小時(shí)，再自然冷卻至室溫，進(jìn)行加工成型；
(4)將整個(gè)活塞進(jìn)行表面氮化處理，氮化處理深度為0.35mm，即得；
所述球化劑由下列重量份(公斤)的原料制成:Bal.3、MglU Ca 1.3、Sil2、稀土 2.5、Fe84 ;制備方法為；將Ba粉、Mg粉、Ca粉、Si粉、稀土混合，加入1/3的鐵粉，在氬氣氛圍中加熱至鐵粉熔化，攪拌均勻，澆筑，粉碎，過(guò)10目篩，得到粉末；將剩余鐵粉加入坩禍，將所述粉末用注射法送入鐵粉的中央，在氬氣氛圍中加熱至1515°C，在軋輥上軋制成厚度為4mm的薄片，再粉碎成粒徑小于4_的顆粒，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份(公斤)的原料制成:La0.2、Mg3.5、Ca3、Mnl.5、Nb0.5、Si27、Fe73 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨15分鐘，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份(公斤)的原料制成:Y0.2、Mg2.5、Ca4、Mn3、Sr0.6、Si32、Fe73 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨15分鐘，即得。
[0010]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
該實(shí)施例的材料經(jīng)測(cè)試，抗拉強(qiáng)度為626MPa，延伸率為11.3%，屈服強(qiáng)度為406MPa，表面硬度為179HBW，韌性為9.6J/ m2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.8-4.2、Mn0.2-0.5、Al 0.15-0.24、Si2.5-2.9、B0.05-0.10、Sb0.015-0.02、V0.34-0.45、S ( 0.01、P0.01-0.02、其余為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料的生產(chǎn)方法，其特征在于: (1)將原料送入熔煉坩禍，在1550-1650°C下熔煉后檢測(cè)鐵水中各元素的含量并調(diào)整各元素含量至符合配方要求； (2)將相當(dāng)于鐵液重量2.0-2.2%的球化劑倒入澆包中堤壩的一側(cè)，將相當(dāng)于鐵液重量.0.3-0.4%的第一孕育劑均勻地覆蓋在球化劑上，沖入鐵液，進(jìn)行球化處理和第一次孕育處理，再?zèng)_入剩余鐵液，相當(dāng)于鐵液重量0.25-0.35%的第二孕育劑隨流沖入，完成第二次孕育處理，澆注，得到鑄錠； (3)將鑄錠加熱至950-1050°C，保溫5-6個(gè)小時(shí)，淬水冷卻至100°C以下，再將鑄錠加熱至660-750°C，保溫3-4個(gè)小時(shí)，再以1-1.5°C /分的速度降溫至300_350°C，保溫2-3個(gè)小時(shí)，再自然冷卻至室溫，進(jìn)行加工成型； (4)將整個(gè)活塞進(jìn)行表面氮化處理，氮化處理深度多0.3mm，即得； 所述球化劑由下列重量份的原料制成:Bal-l.6、MglO-12, Ca 1-1.5、SilO-13、稀土.2_3、Fe82_86 ;制備方法為；將Ba粉、Mg粉、Ca粉、Si粉、稀土混合，加入1/3的鐵粉，在氣氣氛圍中加熱至鐵粉熔化，攪拌均勻，澆筑，粉碎，過(guò)10目篩，得到粉末；將剩余鐵粉加入坩禍，將所述粉末用注射法送入鐵粉的中央，在氬氣氛圍中加熱至1510-1520°C，在軋輥上軋制成厚度為4-5_的薄片，再粉碎成粒徑小于4_的顆粒，即得； 所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:La0.1-0.3、Mg3-4、Ca2_4、Mnl_2、Nb0.4-0.7、Si25-30、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得； 所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:Y0.1-0.3、Mg2-3、Ca3-5、Mn2_4、Sr0.5-0.7、Si29-35、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得。
【專利摘要】一種液壓扳手活塞用高強(qiáng)度耐磨鑄造材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：C3.8-4.2、Mn0.2-0.5、Al0.15-0.24、Si2.5-2.9、B0.05-0.10、Sb0.015-0.02、V0.34-0.45、S≤0.01、P0.01-0.02、其余為Fe。本發(fā)明活塞材料通過(guò)添加B、V、Al，細(xì)化了晶粒，大大增加了材料的耐磨性和強(qiáng)度，增加了抗裂紋性能；本發(fā)明生產(chǎn)方法，增加了鑄件的抗裂紋性，增加了活塞表面的硬度和抗磨性能，有效地延長(zhǎng)了活塞的使用壽命，本發(fā)明的球化劑和孕育劑能夠使石墨的圓整度更好，有效提高球墨鑄鐵件的機(jī)械性能，抗拉強(qiáng)度高。
【IPC分類】C22C37-04, C22C33-08, C22C37-10
【公開號(hào)】CN104878285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510239171
【發(fā)明人】張福新
【申請(qǐng)人】含山縣興達(dá)球墨鑄鐵廠
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日