CN105586508A - 一种用锌基合金为材料的气缸缸套的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用锌基合金为材料的气缸缸套的制造方法。该发明属于铸造技术领域，采用整体铸造气缸缸套毛坯，对毛坯进行退火处理，可以使得组织均匀化，再对其进行表面化学处理，从而使得气缸缸套具有高的疲强度、耐磨性，铣削对气缸缸套毛坯进行机加工，之后对气缸缸套进行表面热处理，最后进行防腐处理。抛丸处理+酸化处理+防腐处理，则气缸缸套的抗腐蚀能力更强而且散热性大大提高，本发明的锌基合金材料有着优异的铸造及耐蚀性能，高的强度、韧性以及良好的耐磨性，因此该发明的气缸缸套的可靠性好，寿命长。
Description
技术领域
该发明属于铸造技术领域，本发明涉及气缸缸套及其材料。尤其是一种用锌基合金为材料的气缸缸套的制造方法。
背景技术
在目前有学工业使用的合金工具钢材料时，在铸造时产生熔融金属流动性不佳及在铸件中形成气体缺陷等问题。不锈钢颗粒被压成一种压实体。这种压实体经烧结、氮化、炉冷却并快速冷却但这种铸模特别适用于非铁金属铸造或压铸等；普通铸铁和低铬铸铁由于存在材料耐磨性能以及韧性上的先天性不足，适用范围小的问题。在加工工艺上传统方法主要是机械切削等，不仅路线复杂，而且浪费金属材料，在传统上也有铸造法的工艺，但是由于材料的局限性，铸造出的气缸缸套的晶粒组织粗大，耐磨性差，工作不可靠，造成重大的经济损失，目前在市场上的五金、机械，仪表、民航、油田、军工、汽车制造等领域所用的零件形状都比较复杂，采用纯切削加工成所需零件形状不仅加工难度大，切削效率低，而且浪费材料，需要多次加工，且后续工序较多，浪费时间，生产成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明为了解决上述问题，一种用锌基合金为材料的气缸缸套制造方法。
本发明制备了一种气缸缸套用材料锌基合金，在于包括了下列元素的百分比含量：C0.2-0.5％，Cu0.48％-0.83％，Mg0.08％-0.16％，Pb0.9％-1.9％，Ti0.12-0.25％，其余为锌及其不可避免的杂质，优选C0.3-0.45％，Cu0.49％-0.73％，Mg0.09％-0.13％，Pb0.92％-1.2％，Ti0.13-0.21％。
本发明的第二发明在于，设计了一种先进的铸造与机械加工综合加工工艺方法。关键技术如下：(1)采用整体铸造，准备炉料-熔炼合金-预热铸型-浇注-落沙，预热铸型温度为920-980℃，浇注温度为1000-1200℃，以抛砂法来紧实，铸件在压力作用下凝固，3-5分钟，开启动取出铸件，该方法生产效率高，金属浪费少，工艺稳定，且金属无污染，获得气缸缸套毛坯质量好,(2)采用铣削对气缸缸套毛坯进行机加工，在加工过程中将雾化后的微量细小水滴通过低温冷风冷却变为细小冰粒，通过低温冷风吹送到切削区进行冷却润滑，去除余量使其公差等级保持在IT7-IT8，表面粗糙度为Ra＝2-3μm，(3)对气缸缸套进行退火处理，采用完全退火处理。保温4-6h后随炉缓慢冷却到550℃，再空冷，使组织细化，消除内应力，(4)对退火后的气缸缸套进行表面热处理，采用碳氮共渗处理，即在气体渗碳炉中滴入煤油作为渗碳剂，同时通入氨气，温度控制在840-880℃，保温3-5h，缓慢冷却，渗碳深度为0.9-1.1mm，从而使得气缸缸套具有高的疲强度、耐磨性，(5)对气缸缸套进行精加工，对经过热处理的气缸缸套进行珩磨，进行精加工，使表面粗糙度为Ra＝0.7-0.3μm，(6)对气缸缸套进行采用抛丸处理，即采用0.3～0.4mm的铸钢丸高速喷射，之后进行酸洗，采用的是电解酸洗，(7)对气缸缸套表面进行电镀处理，电镀液的浓度为：氯化镍90-100g/L，硼酸50-70g/L，，光亮剂7-9ml/L，电镀溶液温度控制为30-40℃，电镀时间为30-50分钟，电流密度为2-3A/dm2，经电镀后的气缸缸套的抗腐蚀能力更强而且散热性大大提高，使用寿命延长。
本发明优点在于：该工艺采用整体铸造，生产效率高，金属浪费少，工艺稳定，且金属无污染，获得气缸缸套毛坯质量好,而且改变型材的流线组织方向，使零件受力合理，而且浇注时流动性好。对退火后的气缸缸套进行表面热处理，采用碳氮共渗法，增强了气缸缸套表面的耐磨性和硬度，可靠性，对气缸缸套进行珩磨，加工精度高，综合机械性能高，震动小，稳定性好，因此能满足产业化生产要求，从而得到广泛的应用。
具体实施方式
实施例一
一种气缸缸套加工工艺流程，该气缸缸套采用的材料为：在于包括了下列元素的百分比含量：C0.2％，Cu0.48％，Mg0.08％，Pb0.9％，Ti0.12，其余为锌及其不可避免的杂质，其加工流程关键技术如下：(1)采用整体铸造，准备炉料-熔炼合金-预热铸型-浇注-落沙，预热铸型温度为920℃，浇注温度为1000℃，以抛砂法来紧实，铸件在压力作用下凝固，3分钟，取出铸件，(2)机加工，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra＝3μm，(3)退火处理，采用完全退火处理。保温4h后随炉缓慢冷却到550℃，再空冷，(4)表面热处理，采用碳氮共渗处理，即在气体渗碳炉中滴入煤油作为渗碳剂，同时通入氨气，温度控制在840℃，保温3h，缓慢冷却，渗碳深度为0.9mm，(5)精加工，对气缸缸套进行珩磨，表面粗糙度为Ra＝0.7μm，(6)抛丸处理，即采用0.3mm的铸钢丸高速喷射，之后进行酸洗，采用的是电解酸洗，(7)对气缸缸套表面进行电镀处理，电镀液的浓度为：氯化镍90g/L，硼酸50g/L，，光亮剂7ml/L，电镀溶液温度控制为30℃，电镀时间为30分钟，电流密度为2A/dm2。
实施例二
一种气缸缸套加工工艺流程，该气缸缸套采用的材料为：在于包括了下列元素的百分比含量：C0.5％，Cu0.83％，Mg0.16％，Pb1.9％，Ti0.25％，其余为锌及其不可避免的杂质，优选C0.45％，Cu0.73％，Mg0.13％，Pb1.2％，Ti0.21％。其加工流程关键技术如下：(1)采用整体铸造，准备炉料-熔炼合金-预热铸型-浇注-落沙，预热铸型温度为980℃，浇注温度为1200℃，以抛砂法来紧实，铸件在压力作用下凝固，5分钟，取出铸件，(2)机加工，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra＝2μm，(3)退火处理，采用完全退火处理。保温6h后随炉缓慢冷却到550℃，再空冷，(4)表面热处理，采用碳氮共渗处理，即在气体渗碳炉中滴入煤油作为渗碳剂，同时通入氨气，温度控制在880℃，保温5h，缓慢冷却，渗碳深度为1.1mm，(5)精加工，对气缸缸套进行珩磨，表面粗糙度为Ra＝0.3μm，(6)抛丸处理，即采用0.4mm的铸钢丸高速喷射，之后进行酸洗，采用的是电解酸洗，(7)对气缸缸套表面进行电镀处理，电镀液的浓度为：氯化镍100g/L，硼酸70g/L，，光亮剂9ml/L，电镀溶液温度控制为40℃，电镀时间为50分钟，电流密度为3A/dm2。
实施例三
一种气缸缸套加工工艺流程，该气缸缸套采用的材料为：在于包括了下列元素的百分比含量：C0.3％，Cu0.73％，Mg0.13％，Pb0.92％，Ti0.21％。其加工流程关键技术如下：(1)采用整体铸造，准备炉料-熔炼合金-预热铸型-浇注-落沙，预热铸型温度为950℃，浇注温度为1100℃，以抛砂法来紧实，铸件在压力作用下凝固，4分钟，取出铸件，(2)机加工，公差等级为IT7.5，表面粗糙度为Ra＝2.5μm，(3)退火处理，采用完全退火处理。保温4-6h后随炉缓慢冷却到550℃，再空冷，(4)表面热处理，采用碳氮共渗处理，即在气体渗碳炉中滴入煤油作为渗碳剂，同时通入氨气，温度控制在860℃，保温3.5h，缓慢冷却，渗碳深度为1.0mm，(5)精加工，对气缸缸套进行珩磨，表面粗糙度为Ra＝0.5μm，(6)抛丸处理，即采用0.35mm的铸钢丸高速喷射，之后进行酸洗，采用的是电解酸洗，(7)对气缸缸套表面进行电镀处理，电镀液的浓度为：氯化镍95g/L，硼酸55g/L，，光亮剂8ml/L，电镀溶液温度控制为35℃，电镀时间为40分钟，电流密度为2.5A/dm2。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (1)
1.一种用锌基合金为材料的气缸缸套的制造方法，锌基合金成分为：C0.2-0.5％，Cu0.48％-0.83％，Mg0.08％-0.16％，Pb0.9％-1.9％，Ti0.12-0.25％，其余为锌及其不可避免的杂质，其特征在于：
(1)采用整体铸造，准备炉料-熔炼合金-预热铸型-浇注-落沙，预热铸型温度为920-980℃，浇注温度为1000-1200℃，以抛砂法来紧实，铸件在压力作用下凝固，3-5分钟，开启动取出铸件，该方法生产效率高，金属浪费少，工艺稳定，且金属无污染，获得气缸缸套毛坯质量好,
(2)采用铣削对气缸缸套毛坯进行机加工，在加工过程中将雾化后的微量细小水滴通过低温冷风冷却变为细小冰粒，通过低温冷风吹送到切削区进行冷却润滑，去除余量使其公差等级保持在IT7-IT8，表面粗糙度为Ra＝2-3μm，
(3)对气缸缸套进行退火处理，采用完全退火处理。保温4-6h后随炉缓慢冷却到550℃，再空冷，使组织细化，消除内应力，
(4)对退火后的气缸缸套进行表面热处理，采用碳氮共渗处理，即在气体渗碳炉中滴入煤油作为渗碳剂，同时通入氨气，温度控制在840-880℃，保温3-5h，缓慢冷却，渗碳深度为0.9-1.1mm，从而使得气缸缸套具有高的疲强度、耐磨性，
(5)对气缸缸套进行精加工，对经过热处理的气缸缸套进行珩磨，进行精加工，使表面粗糙度为Ra＝0.7-0.3μm，
(6)对气缸缸套进行采用抛丸处理，即采用0.3～0.4mm的铸钢丸高速喷射，之后进行酸洗，采用的是电解酸洗，
(7)对气缸缸套表面进行电镀处理，电镀液的浓度为：氯化镍90-100g/L，硼酸50-70g/L，，光亮剂7-9ml/L，电镀溶液温度控制为30-40℃，电镀时间为30-50分钟，电流密度为2-3A/dm2，经电镀后的气缸缸套的抗腐蚀能力更强而且散热性大大提高，使用寿命延长。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110821825A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-21 | 宝鸡市隆庆金属材料制品厂 | 一种不锈钢转子箱体、流体泵及不锈钢转子箱体的加工方法 |
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2014
- 2014-10-23 CN CN201410572444.2A patent/CN105586508A/zh active Pending
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| CN110821825A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-21 | 宝鸡市隆庆金属材料制品厂 | 一种不锈钢转子箱体、流体泵及不锈钢转子箱体的加工方法 |
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