一種液壓泵體的鑄造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓件的加工工藝，具體涉及一種液壓泵體的鑄造工藝。
【背景技術】
[0002]在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中，鑄造作為基礎工業(yè)之一，發(fā)揮著重要的作用；在眾多的材料成型方法中，鑄造具有實用性強、成本低、操作性強等諸多優(yōu)點；具體鑄造運用到液壓系統(tǒng)中對于液壓泵體的鑄造工藝，目前傳統(tǒng)的鑄造工藝設計方法，還是憑借技術人員積累的生產(chǎn)經(jīng)驗；隨著經(jīng)濟的發(fā)展，市場競爭愈加激烈，傳統(tǒng)方法越來越滿足不了市場的需求，急需一種科學可靠的鑄造工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄造工藝的鑄造液壓泵體，來提高產(chǎn)品的質量，節(jié)約時間，節(jié)約能源、資源，提高企業(yè)競爭力。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種液壓泵體的鑄造工藝，該鑄造工藝簡單易行，成本低廉，鑄造出的液壓泵體組織致密，無縮松縮孔、白口及裂紋缺陷，抗拉強度好，硬度高。
[0004]本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是:
一種液壓泵體的鑄造工藝，該鑄造工藝的具體操作步驟如下:
Cl)以天然硅砂為造型材料制作鑄型，并將制作好的鑄型送至烘爐中加熱100-120°c下進行烘干8-12min，天然硅砂粒度為40-70目，含泥量彡0.5%，水分< 0.5%，S12含量95-97% ；
(2)將選用的鑄造原料進行火焰烘烤及清理，鑄造原料由40-65%的生鐵及35-60%廢鋼組成；
(3)將鑄造原料送至5t的電弧爐進行熔煉得到鑄造原料溶液，熔煉溫度為1520-1580°C，調整化學元素使得各化學元素按質量百分比計含量如下:C:4-6%，S1:1_4%，Mo:0.8-1.5%，Cu:l-3%, Ni:0.5-1.0%，Cr:0.5-1.0%，S〈0.08%，Ρ〈0.14%，Mn:0.5-0.8%，Ni:0.5-0.9%，Sb:0.02-0.05%，Sn:0.03-0.05%，Mg:0.03-0.05%，V 彡 0.3%，稀土元素:0.1-0.3%，其余為 Fe ；
稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:15-18%，鈰:21-23%，鐠:15-18%，鏑:11-14%，鈥:5-8%，釓:8-10%，釹:10-15%，其余鑭系元素，以上復合稀土各組分之和為100% ；
(4)將得到的鑄造原料溶液靜置2-5h，加入低鎂低稀土球化劑，加入的球化劑的比例為1.0-1.2%，然后加入0.15%的孕育劑覆蓋在包底球化劑上，球化完成扒渣后再轉包加入
0.35%孕育劑二次孕育，然后靜置20-30min ；
(5)將步驟(4)中經(jīng)孕育后的鑄造原料溶液進行低溫快澆得到液壓泵體坯料，具體為:在溫度為1300-1350°C下澆注，澆注時間為70-80s，澆注時鐵水不能斷流，澆口杯始終處于充滿狀態(tài)，以防止氣體和夾雜物通過澆道卷入型腔； (6)將步驟(5)中的液壓泵體坯料依次進行退火、淬火、回火處理，并采用緩慢冷卻的方式冷卻至室溫；
(7)對經(jīng)步驟(6)處理后的液壓泵體坯料進行穩(wěn)定化處理加熱到820-835°C，保溫15-20min，隨后進行空冷或爐冷至室溫；
(8)對步驟(7)中冷卻后的液壓泵體坯料的表面進行氣體氮化處理，將液壓泵體坯料放置于氣體氮化爐中并向爐中通入NH3，將爐升溫至525-527°C，保持20-22小時得到最終的液壓泵體半成品；
(9)將步驟(8)中處理后的液壓泵體半成品冷卻至室溫并經(jīng)噴丸清理和機械加工得到液壓泵體成品，對成品進行逐個檢查，剔除有缺陷的，最終入庫。
[0005]本發(fā)明進一步限定的技術方案為:
前述液壓泵體的鑄造工藝中，步驟(3)中液壓泵體鑄造原料溶液的各化學元素按質量百分比計含量如下:C:4%, Si:3%, Mo:1.5%，Cu:1%，Ni:1.0%，Cr:0.5%，S:0.07%，P:0.12%，Mn:0.6%，Ni:0.7%，Sb:0.03%，Sn:0.05%，Mg:0.05%，V:0.:1 %，稀土元素:0.1%，其余為 Fe ；稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:15%，鈰:23%，鐠:15%，鏑:11%，鈥:5%，禮:10%，釹:12%，其余鑭系元素，以上復合稀土各組分之和為100%。
[0006]前述液壓泵體的鑄造工藝中，步驟(3)中液壓泵體鑄造原料溶液的各化學元素按質量百分比計含量如下:C:5%, S1:1%，Mo:1.2%，Cu:3%，N1:0.5%，Cr:1.0%，S:0.05%，P:
0.10%，Mn:0.8%，Ni:0.5%，Sb:0.05%，Sn:0.03%，Mg:0.03%，V:0.2%，稀土元素:0.3%，其余為Fe ；
稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:17%，鈰:21%，鐠:18%，鏑:14%，鈥:7%，禮:8%，釹:10%，其余鑭系元素，以上復合稀土各組分之和為100%。
[0007]前述液壓泵體的鑄造工藝中，步驟(3)中液壓泵體鑄造原料溶液的各化學元素按質量百分比計含量如下:C:6%, Si:4%, Mo:0.8%，Cu:2%，N1:0.8%，Cr:0.8%，S:0.03%，P:
0.13%，Mn:0.5%，Ni:0.9%，Sb:0.02%，Sn:0.04%，Mg:0.04%，V:0.3%，稀土元素:0.2%，其余為Fe ；
稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:18%，鈰:22%，鐠:16%，鏑:12%，鈥:8%，禮:9%，釹:15%，其余鑭系元素，以上復合稀土各組分之和為100%。
[0008]前述液壓泵體的鑄造工藝中，步驟(6)中的緩慢冷卻方式采用斯太爾摩延遲冷卻工藝，斯太爾摩入口端速度控制在14-16m/min，出口端速度控制在25_28m/min，平均冷卻速度為3-5 °C /s。
[0009]前述液壓泵體的鑄造工藝中，步驟(6)中的退火、淬火、回火的具體處理為:
a退火:將液壓泵體坯料爐熱至900-925 °C并保溫l_3h后停爐，并爐冷卻至420-450°C，隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至200-280°C出爐空冷至室溫；
b淬火:將步驟a中退火后的液壓泵體坯料緩慢爐熱至550-575°C并保溫30_50min，再次爐熱至580-620°C后用水噴淋液壓泵體坯料快速降溫；
c回火:將經(jīng)淬火后的液壓泵體坯料在室溫下再次入爐并爐熱至240-255°C后保溫1-1.5h后出爐空冷。
[0010]前述液壓泵體的鑄造工藝中，鑄造出的液壓泵體的抗拉強度為485MPa，伸長率為15%，布氏硬度HB187，球化率:95%，石墨大小6級，珠光體35%。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
采用本發(fā)明的鑄造工藝鑄造出的液壓泵體組織致密，無縮松縮孔、白口及裂紋缺陷，基體中珠光體含量35%，石墨等級6，隨爐試棒抗拉強度485MPa，硬度HB187，伸長率為15%。
[0012]兀素S含量增加，能提尚鑄鐵的抗拉強度，減小白口傾向；加入了 Mn具有阻礙石墨化、細化珠光晶粒的作用，元素Mn還可與鐵水中的雜質S結合成硫化錳，消除雜質S的有害作用；加入Cu，可促進共晶階段的石墨化，降低鑄件的白口傾向，特別是能夠細化并增加珠光體；元素Mo的加入有效提高了鑄件基體組織中珠光體的穩(wěn)定性；元素Cr促進鑄件基體組織中珠光體生成的作用很強，提高了鑄件耐磨性和耐高溫性能；元素Ti具有細化鑄件基體組織晶粒度和碳化物的作用，使基體組織細而致密，有效地提高鑄件的強度和硬度性能；元素Ni促進石墨化作用，可以代替硅或補充硅量的不足，減少白口傾向；元素Sb可以細化鑄件中的石墨，改變石墨形態(tài)，穩(wěn)定珠光體，能提尚尚溫珠光體穩(wěn)定性和耐尚溫性能。
[0013]本發(fā)明中添加了元素稀土:0.1-0.3%，鑭:15-18%，鈰:21-23%，鐠:15-18%，鏑:11-14%，鈥:5-8%，釓:8-10%，釹:10-15%，其余鑭系元素，以上復合稀土各組分之和為100% ；由于以上稀土元素的金屬原子半徑比鐵的原子半徑大，很容易填補在其晶粒及缺陷中，并生成能阻礙晶粒繼續(xù)生長的膜，從而使晶粒細化而提高鋼的性能，同時，稀土元素易和氧、硫、鉛等元素化合生成熔點高的化合物，可以起到凈化鋼的效果，通過加入稀土金屬，可有效減弱葉片的合金元素偏析現(xiàn)象，可大幅度提高葉片的沖擊韌度。
[0014]本發(fā)明采用型砂鑄造的方式，在用型砂制作鑄型時先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干，降低了濕度，在原鐵液進入鑄型進行成型時，由于型砂的濕度降低減少了氣體的產(chǎn)生，進而減少了成型產(chǎn)品表