CN106141584B - 一种铝套及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械零部件技术领域，具体涉及一种铝套及其加工工艺，该加工工艺包括如下步骤：取一棒料，在棒料的一端进行打磨，并开设第一粗孔；在第一粗孔内端面开设第二粗孔；将第二粗孔内端面进行打磨，并在第一粗孔内开设第一精孔；在棒料的一端外圆开设外圆粗孔；在外圆粗孔外开设外圆精孔；在外圆精孔的外侧壁开设外圆凹槽；在第一精孔内开设第二精孔，在第二粗孔内开设第三精孔；在棒料一端进行切断，得到半成品；将半成品的端面进行打磨；将半成品的打磨端开设沉孔，得到成品。采用该加工工艺制得的铝套强度较好，耐腐蚀性能优良，生产成本低。

Description

一种铝套及其加工工艺
技术领域
本发明涉及机械零部件技术领域，具体涉及一种铝套及其加工工艺。
背景技术
铜套作为一种零部件，在机械领域中广泛应用，其用作轴套能够使得转轴 与轴承、机架等配合更加紧凑，同时能够很好的保护转轴，提高转轴的使用寿 命；然而，金属铜作为一种不可再生资源，日益匮乏，是储量较少的稀缺重金 属，价格较高，现有的铜套均是由铜合金制成，产品生产成本较高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种铝套，该铝套强度较好，耐腐蚀性能优良，生产成本低。
本发明的另一目的在于提供一种铝套的加工工艺，该加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝套的加工工艺，包括如下步骤：
（1）一次粗孔：取直径为22.0mm、长度为2.4m的棒料，在棒料的一端进行打磨，并开设直径为12.0mm、深度为11.0mm的第一粗孔；
（2）二次粗孔：在第一粗孔内端面开设直径为6.4mm、深度为18.0mm的第二粗孔；
（3）一次精孔：将第二粗孔内端面进行打磨，并在第一粗孔内开设直径为14.0mm、深度为11.8mm的第一精孔；
（4）外圆粗孔：在棒料的一端外圆开设直径为17.0mm的外圆粗孔；
（5）外圆精孔：在外圆粗孔外开设直径为17.0mm、倒端面C角的外圆精孔；
（6）切槽：在外圆精孔的外侧壁开设宽度为1.2mm、深度为0.4mm的外圆凹槽；
（7）二次精孔：在第一精孔内开设直径为14.4mm、深度为11.8mm的第二精孔，在第二粗孔内开设直径为6.7mm、深度为10.0mm的第三精孔；
（8）切断：在棒料一端17.0mm处进行切断，得到半成品；采用游标卡尺、千分尺对切断后的半成品进行检验；
（9）打磨：将半成品的端面打磨至直径为21.0mm、长度为16.8mm；
（10）沉孔：将半成品的打磨端开设直径为14.0mm、深度为2.5mm的沉孔，得到成品；采用游标卡尺、千分尺对成品进行检验。
本发明的加工工艺通过采用上料；一次粗孔；二次粗孔；一次精孔；外圆粗孔；外圆精孔；切槽；二次精孔；切断；打磨；沉孔，步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.25-0.35%、Mn：0.16-0.24%、Mg：0.6-1.0%、Zn：0.16-0.24%、Ni：0.4-0.8%、Cr：0.1-0.3%、Ti：0.08-0.12%、Si：0.3-0.7%、Fe：0.2-0.6%，Al余量和不可避免的杂质。
本发明的棒料通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量配比，制得的铝套强度较好，耐腐蚀性能优良，还具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。
更为优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.28-0.32%、Mn：0.18-0.22%、Mg：0.7-0.9%、Zn：0.18-0.22%、Ni：0.5-0.7%、Cr：0.15-0.25%、Ti：0.09-0.11%、Si：0.4-0.6%、Fe：0.3-0.5%，Al余量和不可避免的杂质。
更为优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.30%、Mn：0.20%、Mg：0.8%、Zn：0.20%、Ni：0.6%、Cr：0.2%、Ti：0.10%、Si：0.5%、Fe：0.4%，Al余量和不可避免的杂质。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
P（磷）和S（硫）都是铝合金材料中的有害成份，过高的磷和硫含量会导致铝的强度急剧下降，会导致铝材变脆，必须严格的控制。因此，本发明采用的P的质量百分含量控制在0.015%以下，S的质量百分含量控制在0.008%以下。
H（氢）和O（氧）在铝合金材料中会严重影响材料的韧性，必须严格控制。因此，本发明采用的H的质量百分含量控制在0.003%以下，O的质量百分含量控制在0.001%以下。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.2-0.6%、Yb：0.1-0.5%、Sn：0.16-0.24％、Sc：0.04-0.08%、Zr：0.02-0.06%、Y：0.01-0.05%、As：0.005-0.009%、Sr：0.004-0.008%、B：0.002-0.006%和Hf：0.001-0.005%。
本发明的棒料通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量配比，制得的铝套强度较好，耐腐蚀性能优良，还具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。
更为优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.3-0.5%、Yb：0.2-0.4%、Sn：0.18-0.22％、Sc：0.05-0.07%、Zr：0.03-0.05%、Y：0.02-0.04%、As：0.006-0.008%、Sr：0.005-0.007%、B：0.003-0.005%和Hf：0.002-0.004%。
更为优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.4%、Yb：0.3%、Sn：0.20％、Sc：0.06%、Zr：0.04%、Y：0.03%、As：0.007%、Sr：0.006%、B：0.004%和Hf：0.003%。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种铝套，所述铝套根据上述所述的加工工艺制得。
本发明的有益效果在于：本发明的铝套强度较好，耐腐蚀性能优良，生产成本低。
本发明的加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
附图中标号（1）……（10）分别表示步骤（1）……步骤（10）。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
见图1，一种铝套的加工工艺，包括如下步骤：
（1）一次粗孔：取直径为22.0mm、长度为2.4m的棒料，在棒料的一端进行打磨，并开设直径为12.0mm、深度为11.0mm的第一粗孔；
（2）二次粗孔：在第一粗孔内端面开设直径为6.4mm、深度为18.0mm的第二粗孔；
（3）一次精孔：将第二粗孔内端面进行打磨，并在第一粗孔内开设直径为14.0mm、深度为11.8mm的第一精孔；
（4）外圆粗孔：在棒料的一端外圆开设直径为17.0mm的外圆粗孔；
（5）外圆精孔：在外圆粗孔外开设直径为17.0mm、倒端面C角的外圆精孔；
（6）切槽：在外圆精孔的外侧壁开设宽度为1.2mm、深度为0.4mm的外圆凹槽；
（7）二次精孔：在第一精孔内开设直径为14.4mm、深度为11.8mm的第二精孔，在第二粗孔内开设直径为6.7mm、深度为10.0mm的第三精孔；
（8）切断：在棒料一端17.0mm处进行切断，得到半成品；采用游标卡尺、千分尺对切断后的半成品进行检验；
（9）打磨：将半成品的端面打磨至直径为21.0mm、长度为16.8mm；
（10）沉孔：将半成品的打磨端开设直径为14.0mm、深度为2.5mm的沉孔，得到成品；采用游标卡尺、千分尺对成品进行检验。
一种铝套，所述铝套根据上述所述的加工工艺制得。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.25%、Mn：0.16%、Mg：0.6%、Zn：0.16%、Ni：0.4%、Cr：0.1%、Ti：0.08%、Si：0.3%、Fe：0.2%，Al余量和不可避免的杂质。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.2%、Yb：0.1%、Sn：0.16％、Sc：0.04%、Zr：0.02%、Y：0.01%、As：0.005%、Sr：0.004%、B：0.002%和Hf：0.001%。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.28%、Mn：0.18%、Mg：0.7%、Zn：0.18%、Ni：0.5%、Cr：0.15%、Ti：0.09%、Si：0.4%、Fe：0.3%，Al余量和不可避免的杂质。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.3%、Yb：0.2%、Sn：0.18％、Sc：0.05%、Zr：0.03%、Y：0.02%、As：0.006%、Sr：0.005%、B：0.003%和Hf：0.002%。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.30%、Mn：0.20%、Mg：0.8%、Zn：0.20%、Ni：0.6%、Cr：0.2%、Ti：0.10%、Si：0.5%、Fe：0.4%，Al余量和不可避免的杂质。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.4%、Yb：0.3%、Sn：0.20％、Sc：0.06%、Zr：0.04%、Y：0.03%、As：0.007%、Sr：0.006%、B：0.004%和Hf：0.003%。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.32%、Mn：0.22%、Mg：0.9%、Zn：0.22%、Ni：0.7%、Cr：0.25%、Ti：0.11%、Si：0.6%、Fe：0.5%，Al余量和不可避免的杂质。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.5%、Yb：0.4%、Sn：0.22％、Sc：0.07%、Zr：0.05%、Y：0.04%、As：0.008%、Sr：0.007%、B：0.005%和Hf：0.004%。
实施例6
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤（1）中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.35%、Mn：0.24%、Mg：1.0%、Zn：0.24%、Ni：0.8%、Cr：0.3%、Ti：0.12%、Si：0.7%、Fe：0.6%，Al余量和不可避免的杂质。
优选的，以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1%，其中，P≤0.015%、S≤0.008%、H≤0.003%、O≤0.001%。
优选的，所述步骤（1）中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.6%、Yb：0.5%、Sn：0.24％、Sc：0.08%、Zr：0.06%、Y：0.05%、As：0.009%、Sr：0.008%、B：0.006%和Hf：0.005%。
实施例2-6制得的铝套的机械物理性能如表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
抗拉强度（MPa） 560 570 580 575 570
屈服强度（MPa） 510 515 520 510 500
冲击韧性（J） 200 180 220 190 210
断裂韧性（MPa） 130 140 150 130 120
断裂伸长率（%） 34 32 38 36 35
3.5%NaCl溶液环境下的腐蚀速度（mm/年） 0.0118 0.0121 0.0122 0.0124 0.0123
5%H<sub>2</sub>S0<sub>4</sub>溶液环境下的腐蚀速度（mm/年） 0.0385 0.0382 0.0380 0.0378 0.0376
从上表可以看出，本发明制得的铝套的抗拉强度≥560Mpa，屈服强度≥500Mpa；冲击韧性≥180J，断裂韧性≥120MPa，断裂伸长率≥30%，还具有优良的耐腐蚀性能：3.5%NaCl溶液环境下材料的腐蚀速度≥0.0119mm/年，在5%H2S04溶液环境下材料的腐蚀速度≥0.0374mm/年，良好的综合性能，便于加工，成本低。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝套的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)一次粗孔：取一棒料，在棒料的一端进行打磨，并开设第一粗孔；
(2)二次粗孔：在第一粗孔内端面开设第二粗孔；
(3)一次精孔：将第二粗孔内端面进行打磨，并在第一粗孔内开设第一精孔；
(4)外圆粗孔：在棒料的一端外圆开设外圆粗孔；
(5)外圆精孔：在外圆粗孔外开设外圆精孔；
(6)切槽：在外圆精孔的外侧壁开设外圆凹槽；
(7)二次精孔：在第一精孔内开设第二精孔，在第二粗孔内开设第三精孔；
(8)切断：在棒料一端进行切断，得到半成品；
(9)打磨：将半成品的端面进行打磨；
(10)沉孔：将半成品的打磨端开设沉孔，得到成品；
所述步骤(1)中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.25-0.35％、Mn：0.16-0.24％、Mg：0.6-1.0％、Zn：0.16-0.24％、Ni：0.4-0.8％、Cr：0.1-0.3％、Ti：0.08-0.12％、Si：0.3-0.7％、Fe：0.2-0.6％，Al余量和不可避免的杂质；
所述步骤(1)中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.2-0.6％、Yb：0.1-0.5％、Sn：0.16-0.24％、Sc：0.04-0.08％、Zr：0.02-0.06％、Y：0.01-0.05％、As：0.005-0.009％、Sr：0.004-0.008％、B：0.002-0.006％和Hf：0.001-0.005％。
2.根据权利要求1所述的一种铝套的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.28-0.32％、Mn：0.18-0.22％、Mg：0.7-0.9％、Zn：0.18-0.22％、Ni：0.5-0.7％、Cr：0.15-0.25％、Ti：0.09-0.11％、Si：0.4-0.6％、Fe：0.3-0.5％，Al余量和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种铝套的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，棒料的化学成分包括如下重量百分比的元素：Cu：0.30％、Mn：0.20％、Mg：0.8％、Zn：0.20％、Ni：0.6％、Cr：0.2％、Ti：0.10％、Si：0.5％、Fe：0.4％，Al余量和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种铝套的加工工艺，其特征在于：以重量百分比计，所述杂质的总含量≤0.1％，其中，P≤0.015％、S≤0.008％、H≤0.003％、O≤0.001％。
5.根据权利要求1所述的一种铝套的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.3-0.5％、Yb：0.2-0.4％、Sn：0.18-0.22％、Sc：0.05-0.07％、Zr：0.03-0.05％、Y：0.02-0.04％、As：0.006-0.008％、Sr：0.005-0.007％、B：0.003-0.005％和Hf：0.002-0.004％。
6.根据权利要求1所述的一种铝套的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，棒料的化学成分还包括如下重量百分比的元素：W：0.4％、Yb：0.3％、Sn：0.20％、Sc：0.06％、Zr：0.04％、Y：0.03％、As：0.007％、Sr：0.006％、B：0.004％和Hf：0.003％。
7.一种铝套，其特征在于：所述铝套根据权利要求1-6任一项所述的加工工艺制得。
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