CN104975206A - 一种气动执行机构用缸体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气动执行机构用缸体材料及其制备方法,缸体材料以重量份数计的各组分配比为,Fe:0.4~0.7%,Cu:1%~2.5%,Mg:0.6%~1.0%,Mn:0.15%~0.2%,Ni:1%~2%,Zn:1.5~2.5%,B2O3:0.4%~0.6%,SiO2:1.5%~2.5%,TiC:1%~3%,其余为Al;缸体制备方法包括制胚、胚料预处理、模具预处理、锻压和成形。本发明缸体具有硬度性能优良、耐腐蚀性好,而且热膨胀系数小,摩擦系数低,耐磨性高等特点;同时通过对制造工艺进行改进,使之具有良好的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种缸体材料及其制备方法,具体涉及一种针对热电、石油、化工等行业使用的气动执行机构用缸体材料及其制备方法。
背景技术
气动执行机构是通过气压力驱动启闭或调节阀门的一种执行装置,其广泛应用于热电,化工,石油等对安全要求较高的行业,因此对其质量要求非常高。目前市场上所使用的气动执行机构还存在着材质硬度和耐磨、耐腐蚀性差等问题,特别是该气动执行机构在使用过程中,仍然存在着缸体、活塞、负荷弹簧等部件之间的配合不够紧密,密封效果差,运行不平稳,执行准确度底,以及适用温度的温差范围小,特别是装置的核心材质缸体质量达不到要求,从而导致缸体容易损坏或整体报废,造成了寿命短、运行成本高等问题,严重影响了企业的经济效益。
发明内容
发明目的:本发明的目的主要针对现有技术中存在的不足,提供一种运行平稳,安全可靠,适用温度范围广,材质硬度、耐磨性能、耐腐蚀性全面提高,以及使用寿命长的气动执行机构用缸体材料及其制备方法。
技术方案:为了解决上述技术问题,本发明所述的一种气动执行机构用缸体材料,它以重量份数计的各组分配比为,Fe:0.4~0.7%,Cu:1%~2.5%,Mg:0.6%~1.0%,Mn:0.15%~0.2%,Ni:1%~2%,Zn:1.5~2.5%,B2O3:0.4%~0.6%,SiO2:1.5%~2.5%,TiC:1%~3%,其余为Al。
它以重量份数计的各组分优选配比为,Fe:0.5~0.6%,Cu:1.2%~2%,Mg:0.7%~0.9%,Mn:0.16%~0.18%,Ni:1.4%~1.6%,Zn:1.8~2.2%,B2O3:0.45%~0.55%,SiO2:1.8%~2.2%,TiC:1.5%~2.5%,其余为Al。
它以重量份数计的各组分优选配比为,Fe:0.55%,Cu:1.6%,Mg:0.8%,Mn:0.17%,Ni:1.5%,Zn:2%,B2O3:0.5%,SiO2:1.8%,TiC:2%,其余为Al。
一种气动执行机构用缸体制备方法,它包括以下步骤,
(1)制胚:将配制好的各组分原料混合后加入到熔化炉中,加热升温进行熔化,待原料完全熔化后,将熔化炉内部温度调整到750℃~760℃进行细化处理,再将熔化炉内部温度调整至720℃~740℃,进行精炼处理,最后缓慢冷却,得到Φ200mm~Φ600mm的圆柱形铝合金坯料;
(2)胚料预处理:将铝合金坯料清洗干净,去除油污等表面杂质后,将铝合金坯料加热到550℃~580℃,保温1.5h~2.5h;
(3)模具预处理:在模具加热炉中将模具加热至350℃~450℃,保温1.5h~2.5h,在模具的工作面上分别喷涂润滑剂;
(4)锻压:将经过预热保温的圆柱形铝合金坯料放入模具中,用35MN~65MN的锻压机进行锻压,制得锻压毛坯;
(5)成形:将制得的锻压毛坯进行滚压成型,滚压时用喷枪加热坯料,铝合金材料产生逐点连续的塑性变形后,取下缸体,冷却至室温,得到缸体成品。
有益效果:本发明与现有技术相比,其显著优点是:本合金缸体不仅具有硬度性能优良、耐腐蚀性好,而且热膨胀系数小,摩擦系数低,耐磨性高等特点;同时通过对制造工艺进行改进,使之具有良好的机械性能,采用本合金缸体,使气动执行机构装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率及执行准确度高、使用寿命长等优点,满足实际使用要求。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1:
本发明所述的一种气动执行机构用缸体材料,它以重量份数计的各组分配比为,Fe:0.5%,Cu:2%,Mg:0.6%,Mn:0.18%,Ni:1.2%,Zn:2%,B2O3:0.4%,SiO2:2.2%,TiC:1.5%,其余为Al。
一种气动执行机构用缸体制备方法,它包括以下步骤,
(1)制胚:将配制好的各组分原料混合后加入到熔化炉中,加热升温进行熔化,待原料完全熔化后,将熔化炉内部温度调整到750℃进行细化处理,再将熔化炉内部温度调整至720℃,进行精炼处理,最后缓慢冷却,得到Φ200mm的圆柱形铝合金坯料;
(2)胚料预处理:将铝合金坯料清洗干净,去除油污等表面杂质后,将铝合金坯料加热到560℃,保温1.5h;
(3)模具预处理:在模具加热炉中将模具加热至380℃,保温1.6h,在模具的工作面上分别喷涂润滑剂;
(4)锻压:将经过预热保温的圆柱形铝合金坯料放入模具中,用35MN的锻压机进行锻压,制得锻压毛坯;
(5)成形:将制得的锻压毛坯进行滚压成型,滚压时用喷枪加热坯料,铝合金材料产生逐点连续的塑性变形后,取下缸体,冷却至室温,得到缸体成品。
实施例2:
本发明所述的一种气动执行机构用缸体材料,它以重量份数计的各组分配比为,Fe:0.55%,Cu:1.6%,Mg:0.8%,Mn:0.17%,Ni:1.5%,Zn:2%,B2O3:0.5%,SiO2:1.8%,TiC:2%,其余为Al。
一种气动执行机构用缸体制备方法,它包括以下步骤,
(1)制胚:将配制好的各组分原料混合后加入到熔化炉中,加热升温进行熔化,待原料完全熔化后,将熔化炉内部温度调整到755℃进行细化处理,再将熔化炉内部温度调整至730℃,进行精炼处理,最后缓慢冷却,得到Φ400mm的圆柱形铝合金坯料;
(2)胚料预处理:将铝合金坯料清洗干净,去除油污等表面杂质后,将铝合金坯料加热到570℃,保温1.8h;
(3)模具预处理:在模具加热炉中将模具加热至400℃,保温2h,在模具的工作面上分别喷涂润滑剂;
(4)锻压:将经过预热保温的圆柱形铝合金坯料放入模具中,用55MN的锻压机进行锻压,制得锻压毛坯;
(5)成形:将制得的锻压毛坯进行滚压成型,滚压时用喷枪加热坯料,铝合金材料产生逐点连续的塑性变形后,取下缸体,冷却至室温,得到缸体成品。
实施例3:
本发明所述的一种气动执行机构用缸体材料,它以重量份数计的各组分配比为,Fe:0.6%,Cu:2.2%,Mg:0.9%,Mn:0.16%,Ni:1.6%,Zn:1.8%,B2O3:0.55%,SiO2:1.6%,TiC:2.2%,其余为Al。
一种气动执行机构用缸体制备方法,它包括以下步骤,
(1)制胚:将配制好的各组分原料混合后加入到熔化炉中,加热升温进行熔化,待原料完全熔化后,将熔化炉内部温度调整到760℃进行细化处理,再将熔化炉内部温度调整至740℃,进行精炼处理,最后缓慢冷却,得到Φ600mm的圆柱形铝合金坯料;
(2)胚料预处理:将铝合金坯料清洗干净,去除油污等表面杂质后,将铝合金坯料加热到580℃,保温2h;
(3)模具预处理:在模具加热炉中将模具加热至420℃,保温2.2h,在模具的工作面上分别喷涂润滑剂;
(4)锻压:将经过预热保温的圆柱形铝合金坯料放入模具中,用65MN的锻压机进行锻压,制得锻压毛坯;
(5)成形:将制得的锻压毛坯进行滚压成型,滚压时用喷枪加热坯料,铝合金材料产生逐点连续的塑性变形后,取下缸体,冷却至室温,得到缸体成品。
本发明的一种气动执行机构用缸体材料,其主要力学性能数据见下表:
本合金缸体不仅具有硬度性能优良、耐腐蚀性好,而且热膨胀系数小,摩擦系数低,耐磨性高等特点;同时通过对制造工艺进行改进,使之具有良好的机械性能,采用本合金缸体,使气动执行机构装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率及执行准确度高、使用寿命长等优点,满足实际使用要求。
本发明提供了一种思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内,本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种气动执行机构用缸体材料,其特征在于:它以重量份数计的各组分配比为,Fe:0.4~0.7%,Cu:1%~2.5%,Mg:0.6%~1.0%,Mn:0.15%~0.2%,Ni:1%~2%,Zn:1.5~2.5%,B2O3:0.4%~0.6%,SiO2:1.5%~2.5%,TiC:1%~3%,其余为Al。
2.根据权利要求1所述的气动执行机构用缸体材料,其特征在于:它以重量份数计的各组分优选配比为,Fe:0.5~0.6%,Cu:1.2%~2%,Mg:0.7%~0.9%,Mn:0.16%~0.18%,Ni:1.4%~1.6%,Zn:1.8~2.2%,B2O3:0.45%~0.55%,SiO2:1.8%~2.2%,TiC:1.5%~2.5%,其余为Al。
3.根据权利要求1所述的气动执行机构用缸体材料,其特征在于:它以重量份数计的各组分优选配比为,Fe:0.55%,Cu:1.6%,Mg:0.8%,Mn:0.17%,Ni:1.5%,Zn:2%,B2O3:0.5%,SiO2:1.8%,TiC:2%,其余为Al。
4.一种根据权利要求1或2或3所述的气动执行机构用缸体制备方法,其特征在于:它包括以下步骤,
(1)制胚:将配制好的各组分原料混合后加入到熔化炉中,加热升温进行熔化,待原料完全熔化后,将熔化炉内部温度调整到750℃~760℃进行细化处理,再将熔化炉内部温度调整至720℃~740℃,进行精炼处理,最后缓慢冷却,得到Φ200mm~Φ600mm的圆柱形铝合金坯料;
(2)胚料预处理:将铝合金坯料清洗干净,去除油污等表面杂质后,将铝合金坯料加热到550℃~580℃,保温1.5h~2.5h;
(3)模具预处理:在模具加热炉中将模具加热至350℃~450℃,保温1.5h~2.5h,在模具的工作面上分别喷涂润滑剂;
(4)锻压:将经过预热保温的圆柱形铝合金坯料放入模具中,用35MN~65MN的锻压机进行锻压,制得锻压毛坯;
(5)成形:将制得的锻压毛坯进行滚压成型,滚压时用喷枪加热坯料,铝合金材料产生逐点连续的塑性变形后,取下缸体,冷却至室温,得到缸体成品。
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