CN107854842A - 一种耐寒双人秋千及其加工工艺 - Google Patents

一种耐寒双人秋千及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐寒双人秋千，包括承重梁和两个单人秋千，单人秋千悬挂于承重梁上，承重梁按质量百分比计包括以下组分：Cr：0.01‑0.02%，Al：0.7‑0.9%，Si：1‑3%，O：0.05‑0.08%，C：0.11‑0.12%，Si：1‑3%，Co：0.2‑0.4%，P：0.0025‑0.0030%，S：0.002‑0.003%，Mn：0.1‑0.3%，Ti：0.4‑0.5%，V：0.002‑0.004%，Cu：0.1‑0.3%，Nb：0.001‑0.003%，B：0.04‑0.05%，Mo：0.01‑0.02%，复合稀土：0.2‑0.4%，其余为Fe及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；本发明还设计一种耐寒双人秋千的加工工艺，该加工工艺简单易行，加工出的双人秋千具有良好的耐寒性能，能延长使用寿命，降低成本。

Description

一种耐寒双人秋千及其加工工艺
技术领域
本发明属于健身器材领域，涉及一种秋千，具体涉及一种耐寒双人秋千及其加工工艺。
背景技术
健身器材常以训练功能多少来分为单功能和综合型多功能两大类，常用的有划船器、健美车、健步机、跑步机、美腰机等，其中双人秋千是其中一种；
秋千具有很强的趣味性，来回摇晃还能给人安静闲适的感觉，除了小孩喜欢，很多大人也喜欢把秋千作为一种休闲的工具，但是现在的秋千一般都作为健身器材安装在室外，在室外的大环境下，秋千容易腐蚀、磨损，且使用其实因为是钢材的成分容易造成伤害，安全性低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种耐寒双人秋千及其加工工艺，该加工工艺简单易行，加工出的双人秋千具有良好的耐寒性能，能延长使用寿命，降低成本。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种耐寒双人秋千，包括承重梁和两个单人秋千，单人秋千悬挂于承重梁上，承重梁按质量百分比计包括以下组分：
Cr：0.01-0.02%，Al：0.7-0.9%，Si：1-3%，O：0.05-0.08%，C：0.11-0.12%，Si：1-3%，Co：0.2-0.4%，P：0.0025-0.0030%，S：0.002-0.003%，Mn：0.1-0.3%，Ti：0.4-0.5%，V：0.002-0.004%，Cu：0.1-0.3%，Nb：0.001-0.003%，B：0.04-0.05%，Mo：0.01-0.02%，复合稀土：0.2-0.4%，其余为Fe及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比计包括以下组分：铈：10-12%，饵：3-5%，铽：1-3%，镥：5-7%，镨：12-15%，余量为镧系元素，以上各组分之和为100%。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述耐寒双人秋千，承重梁上包裹有胶层，胶层按质量百分比包括以下组分：
有机硅改性不饱和聚酯树脂：10-13份，丁苯橡胶：10-15份，顺丁橡胶：10-12份，改性硅溶胶：1-3份，催化剂：1-3份，流平剂：2-4份，消泡剂：2-3份，水性PUR分散体：2-4份，重钙：2-4份，填料：3-5份，防老剂4040NA：0.5-1份，促进剂DM：0.8-1份；
催化剂包括四氯化钛、三氯化铝、氯化锌中的一种或多种；流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或丙烯酸中的一种；消泡剂为有机硅、聚醚或酰胺中的一种或几种；填料是碳酸钙、硅酸盐、六氟铝酸钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钙、氟化钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的至少一种。
前述耐寒双人秋千，改性硅溶胶具体制备工艺如下：在无水乙醇中加入正硅酸乙酯，然后再加入硼酸铵、纳米氧化铝和氯化亚铜的水溶液，再加入盐酸调节体系的pH值为3-5，然后再50℃下回流反应1-3h，反应结束后得到改性硅溶胶。
本发明还设计一种耐寒双人秋千的加工工艺，具体包括以下步骤：
（1）将承重梁的原料熔化，对熔化后的铁水进行预处理，控制硫含量为0.002-0.003%，然后在真空150-180Pa下处理10-12min，喂线后氩气软吹10-13min；
（2）根据承重梁的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型置于烘炉中120-150℃下进行烘干；
（3）进行浇注，浇注速度为40-50kg/s，浇注时间为15-20s，在浇注过程中向铁水中加入少量变质剂；
变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅90%，铋锭5%，镁锭2%，铝锭3%；
（4）浇注后将整个承重梁坯料连同铸型保温7-10h，以消除残余应力，取出承重梁坯料并清砂，空冷至室温，然后对坯料进行均热，均热范围为500-600℃；
（5）均热后冷却至室温，对坯料进行轧制，单道次压下率大于15%；
（6）然后对处理后的坯料进行调质热处理：具体为：
采用一次正火+两次回火，第一次回火温度大于第二次回火温度；正火：正式火温度420-530℃，到温后保温9-11min；第一次回火：采用分段加热，第一段加热温度为500-520℃，到温后保温9-12min，第二段加热温度为585-695℃，到温后保温10-13min，然后空冷至室温后进行第二次正火；第二次回火：采用分段加热，第一段加热温度为720-730℃加热，到温后保温15-18min，第二段加热温度为700-715℃加热，到温后保温9-11min；
（6）对步骤（5）中处理后的坯料进行打磨和机械加工得到承重梁；
（7）先对承重梁进行脱脂，具体为：用120号的汽油清洗承重梁表面两次，两次清洗间隔10min，然后在承重梁的表面喷涂胶层的涂料，干燥固化得到胶层。
前述耐寒双人秋千的加工工艺，胶层的制备工艺如下：
将有机硅改性不饱和聚酯树脂加入装有搅拌装置、温度计的干燥的三口烧瓶中，加温至80-90℃然后缓慢加入丁苯橡胶及顺丁橡胶、改性硅溶胶进行搅拌，调节搅拌速度为150-180转/min，搅拌25-30min，保温反应1-2h，加入催化剂、消泡剂及流平剂继续反应1-2h，升高温度至80-90℃，加入水性PUR分散体、重钙、防老剂4040NA、填料，并搅拌混合均匀，调节搅拌速度为200-250转/min，搅拌20-30min后在加入促进剂DM制得胶层涂料
本发明的有益效果是：
本发明在浇注时先对铸型进行烘干，能减少后期的打磨工作量，减少后期焊补的工作量，降低浇注过程中冷热钢水之间的拉力，避免组织内部疏松同时减少铸件表面细微的气孔产生。
本发明中成分中加入了Ti可以细化晶粒，而快速凝固同样会细化枝晶，使合金的挤压性能得到提高。
本发明中加入了Cu，除了可以形成强化相CuAl2外，还会和合金中的Mg形成高温强化相CuMgAl2，细化晶粒，阻止空穴的形成，抑制Si的析出，从而提高合金的韧性；此外，加入Cu能够细化合金中的Mg2Si析出相，降低合金的淬火灵敏度，而不降低合金抗切变能力。
本发明中加入了Zr、Mn、Cr可以提高合金的淬火灵敏度，在加入Mn的同时加入Zr会使合金中纤维组织维持在一个很高的水平，远远高于单独加入两者中的一种所达到的效果；加入Cr也可以细化晶粒，保留纤维组织，从而提高合金的任性；本发明中还加入了Fe可以细化Mg2Si粒子和晶粒，使Si原子离开晶界，提高合金的韧性。
本发明通过调质热处理，可使浇铸坯表面产生1-3mm厚回火马氏体组织，有效提高的其抗水蚀能力；另外，两次回火中第二次回火温度小于第一次回火温度可以减小表面和心部的温度之差，使浇铸坯厚度方向组织细小均匀；正火后回火进一步减小表面和心部的温度之差，从而使表面至心部性能趋于一致。
半径大且稀土具有较高的活性，很容易填补物料间的空隙，同时，稀土元素易和氧、硫等元素化合生成熔点高的化合物，复合稀土的加入在一定程度上提高了制备涂料的分散性和相容性，使产品混合均匀也提高了涂料的阻燃性。
本发明承重梁本身的材料就具有良好的耐寒性，在承重梁的表面包裹胶层进一步提高耐寒性，同时胶层比较软具有很好的防护作用，提高了安全性。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种耐寒双人秋千，包括承重梁和两个单人秋千，单人秋千悬挂于承重梁上，承重梁按质量百分比计包括以下组分：
Cr：0.01%，Al：0.7%，Si：1%，O：0.05%，C：0.11%，Si：1%，Co：0.2%，P：0.0025%，S：0.002%，Mn：0.1%，Ti：0.4%，V：0.002%，Cu：0.1%，Nb：0.001%，B：0.04-0.05%，Mo：0.01%，复合稀土：0.2%，其余为Fe及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比计包括以下组分：铈：10%，饵：3%，铽：1%，镥：5%，镨：12%，余量为镧系元素，以上各组分之和为100%。
上述承重梁上包裹有胶层，胶层按质量百分比包括以下组分：
有机硅改性不饱和聚酯树脂：10份，丁苯橡胶：10份，顺丁橡胶：10份，改性硅溶胶：1份，催化剂：1份，流平剂：2份，消泡剂：2份，水性PUR分散体：2份，重钙：2份，填料：3份，防老剂4040NA：0.5份，促进剂DM：0.8份；
催化剂包括四氯化钛；流平剂为聚二甲基硅氧烷；消泡剂为有机硅；填料是碳酸钙。
上述改性硅溶胶具体制备工艺如下：在无水乙醇中加入正硅酸乙酯，然后再加入硼酸铵、纳米氧化铝和氯化亚铜的水溶液，再加入盐酸调节体系的pH值为3，然后再50℃下回流反应1h，反应结束后得到改性硅溶胶。
上述耐寒双人秋千的加工工艺，具体包括以下步骤：
（1）将承重梁的原料熔化，对熔化后的铁水进行预处理，控制硫含量为0.002%，然后在真空150Pa下处理10min，喂线后氩气软吹10min；
（2）根据承重梁的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型置于烘炉中120℃下进行烘干；
（3）进行浇注，浇注速度为40kg/s，浇注时间为15s，在浇注过程中向铁水中加入少量变质剂；
变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅90%，铋锭5%，镁锭2%，铝锭3%；
（4）浇注后将整个承重梁坯料连同铸型保温7h，以消除残余应力，取出承重梁坯料并清砂，空冷至室温，然后对坯料进行均热，均热范围为500℃；
（5）均热后冷却至室温，对坯料进行轧制，单道次压下率大于15%；
（6）然后对处理后的坯料进行调质热处理：具体为：
采用一次正火+两次回火，第一次回火温度大于第二次回火温度；正火：正式火温度420℃，到温后保温9min；第一次回火：采用分段加热，第一段加热温度为500℃，到温后保温9min，第二段加热温度为585℃，到温后保温10min，然后空冷至室温后进行第二次正火；第二次回火：采用分段加热，第一段加热温度为720℃加热，到温后保温15min，第二段加热温度为700℃加热，到温后保温9min；
（6）对步骤（5）中处理后的坯料进行打磨和机械加工得到承重梁；
（7）先对承重梁进行脱脂，具体为：用120号的汽油清洗承重梁表面两次，两次清洗间隔10min，然后在承重梁的表面喷涂胶层的涂料，干燥固化得到胶层。
上述胶层的制备工艺如下：
将有机硅改性不饱和聚酯树脂加入装有搅拌装置、温度计的干燥的三口烧瓶中，加温至80℃然后缓慢加入丁苯橡胶及顺丁橡胶、改性硅溶胶进行搅拌，调节搅拌速度为150转/min，搅拌25min，保温反应1h，加入催化剂、消泡剂及流平剂继续反应1h，升高温度至80℃，加入水性PUR分散体、重钙、防老剂4040NA、填料，并搅拌混合均匀，调节搅拌速度为200转/min，搅拌20min后在加入促进剂DM制得胶层涂料
实施例2
本实施例提供一种耐寒双人秋千，包括承重梁和两个单人秋千，单人秋千悬挂于承重梁上，承重梁按质量百分比计包括以下组分：
Cr：0.02%，Al：0.9%，Si：3%，O：0.08%，C：0.12%，Si：3%，Co：0.4%，P：0.0030%，S：0.003%，Mn：0.3%，Ti：0.5%，V：0.004%，Cu：0.3%，Nb：0.003%，B：0.04-0.05%，Mo：0.02%，复合稀土：0.4%，其余为Fe及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比计包括以下组分：铈：12%，饵：5%，铽：3%，镥：7%，镨：15%，余量为镧系元素，以上各组分之和为100%。
上述承重梁上包裹有胶层，胶层按质量百分比包括以下组分：
有机硅改性不饱和聚酯树脂：13份，丁苯橡胶：15份，顺丁橡胶：12份，改性硅溶胶：3份，催化剂：3份，流平剂：4份，消泡剂：3份，水性PUR分散体：4份，重钙：4份，填料：5份，防老剂4040NA：1份，促进剂DM：1份；
催化剂包括三氯化铝；流平剂为聚甲基苯基硅氧烷；消泡剂为聚醚；填料是六氟铝酸钠。
上述改性硅溶胶具体制备工艺如下：在无水乙醇中加入正硅酸乙酯，然后再加入硼酸铵、纳米氧化铝和氯化亚铜的水溶液，再加入盐酸调节体系的pH值为5，然后再50℃下回流反应3h，反应结束后得到改性硅溶胶。
上述耐寒双人秋千的加工工艺，具体包括以下步骤：
（1）将承重梁的原料熔化，对熔化后的铁水进行预处理，控制硫含量为0.003%，然后在真空180Pa下处理12min，喂线后氩气软吹10-13min；
（2）根据承重梁的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型置于烘炉中150℃下进行烘干；
（3）进行浇注，浇注速度为50kg/s，浇注时间为20s，在浇注过程中向铁水中加入少量变质剂；
变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅90%，铋锭5%，镁锭2%，铝锭3%；
（4）浇注后将整个承重梁坯料连同铸型保温10h，以消除残余应力，取出承重梁坯料并清砂，空冷至室温，然后对坯料进行均热，均热范围为600℃；
（5）均热后冷却至室温，对坯料进行轧制，单道次压下率大于15%；
（6）然后对处理后的坯料进行调质热处理：具体为：
采用一次正火+两次回火，第一次回火温度大于第二次回火温度；正火：正式火温度530℃，到温后保温11min；第一次回火：采用分段加热，第一段加热温度为520℃，到温后保温12min，第二段加热温度为695℃，到温后保温13min，然后空冷至室温后进行第二次正火；第二次回火：采用分段加热，第一段加热温度为730℃加热，到温后保温18min，第二段加热温度为715℃加热，到温后保温11min；
（6）对步骤（5）中处理后的坯料进行打磨和机械加工得到承重梁；
（7）先对承重梁进行脱脂，具体为：用120号的汽油清洗承重梁表面两次，两次清洗间隔10min，然后在承重梁的表面喷涂胶层的涂料，干燥固化得到胶层。
上述胶层的制备工艺如下：
将有机硅改性不饱和聚酯树脂加入装有搅拌装置、温度计的干燥的三口烧瓶中，加温至90℃然后缓慢加入丁苯橡胶及顺丁橡胶、改性硅溶胶进行搅拌，调节搅拌速度为180转/min，搅拌30min，保温反应2h，加入催化剂、消泡剂及流平剂继续反应2h，升高温度至90℃，加入水性PUR分散体、重钙、防老剂4040NA、填料，并搅拌混合均匀，调节搅拌速度为250转/min，搅拌30min后在加入促进剂DM制得胶层涂料
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种耐寒双人秋千，包括承重梁和两个单人秋千，所述单人秋千悬挂于所述承重梁上，其特征在于：所述承重梁按质量百分比计包括以下组分：
Cr：0.01-0.02%，Al：0.7-0.9%，Si：1-3%，O：0.05-0.08%，C：0.11-0.12%，Si：1-3%，Co：0.2-0.4%，P：0.0025-0.0030%，S：0.002-0.003%，Mn：0.1-0.3%，Ti：0.4-0.5%，V：0.002-0.004%，Cu：0.1-0.3%，Nb：0.001-0.003%，B：0.04-0.05%，Mo：0.01-0.02%，复合稀土：0.2-0.4%，其余为Fe及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
所述的复合稀土按质量百分比计包括以下组分：铈：10-12%，饵：3-5%，铽：1-3%，镥：5-7%，镨：12-15%，余量为镧系元素，以上各组分之和为100%。
2.根据权利要求1所述的耐寒双人秋千，其特征在于：所述承重梁上包裹有胶层，所述的胶层按质量百分比包括以下组分：
有机硅改性不饱和聚酯树脂：10-13份，丁苯橡胶：10-15份，顺丁橡胶：10-12份，改性硅溶胶：1-3份，催化剂：1-3份，流平剂：2-4份，消泡剂：2-3份，水性PUR分散体：2-4份，重钙：2-4份，填料：3-5份，防老剂4040NA：0.5-1份，促进剂DM：0.8-1份；
所述催化剂包括四氯化钛、三氯化铝、氯化锌中的一种或多种；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或丙烯酸中的一种；所述的消泡剂为有机硅、聚醚或酰胺中的一种或几种；所述填料是碳酸钙、硅酸盐、六氟铝酸钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钙、氟化钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的耐寒双人秋千，其特征在于：所述改性硅溶胶具体制备工艺如下：在无水乙醇中加入正硅酸乙酯，然后再加入硼酸铵、纳米氧化铝和氯化亚铜的水溶液，再加入盐酸调节体系的pH值为3-5，然后再50℃下回流反应1-3h，反应结束后得到改性硅溶胶。
4.根据权利要求3所述的耐寒双人秋千的加工工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将承重梁的原料熔化，对熔化后的铁水进行预处理，控制硫含量为0.002-0.003%，然后在真空150-180Pa下处理10-12min，喂线后氩气软吹10-13min；
（2）根据承重梁的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型置于烘炉中120-150℃下进行烘干；
（3）进行浇注，浇注速度为40-50kg/s，浇注时间为15-20s，在浇注过程中向铁水中加入少量变质剂；
所述变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅90%，铋锭5%，镁锭2%，铝锭3%；
（4）浇注后将整个承重梁坯料连同铸型保温7-10h，以消除残余应力，取出承重梁坯料并清砂，空冷至室温，然后对坯料进行均热，均热范围为500-600℃；
（5）均热后冷却至室温，对坯料进行轧制，单道次压下率大于15%；
（6）然后对处理后的坯料进行调质热处理：具体为：
采用一次正火+两次回火，第一次回火温度大于第二次回火温度；正火：正式火温度420-530℃，到温后保温9-11min；第一次回火：采用分段加热，第一段加热温度为500-520℃，到温后保温9-12min，第二段加热温度为585-695℃，到温后保温10-13min，然后空冷至室温后进行第二次正火；第二次回火：采用分段加热，第一段加热温度为720-730℃加热，到温后保温15-18min，第二段加热温度为700-715℃加热，到温后保温9-11min；
（6）对步骤（5）中处理后的坯料进行打磨和机械加工得到承重梁；
（7）先对承重梁进行脱脂，具体为：用120号的汽油清洗承重梁表面两次，两次清洗间隔10min，然后在承重梁的表面喷涂胶层的涂料，干燥固化得到胶层。
5.根据权利要求4所述的耐寒双人秋千的加工工艺，其特征在于，所述胶层的制备工艺如下：
将有机硅改性不饱和聚酯树脂加入装有搅拌装置、温度计的干燥的三口烧瓶中，加温至80-90℃然后缓慢加入丁苯橡胶及顺丁橡胶、改性硅溶胶进行搅拌，调节搅拌速度为150-180转/min，搅拌25-30min，保温反应1-2h，加入催化剂、消泡剂及流平剂继续反应1-2h，升高温度至80-90℃，加入水性PUR分散体、重钙、防老剂4040NA、填料，并搅拌混合均匀，调节搅拌速度为200-250转/min，搅拌20-30min后在加入促进剂DM制得胶层涂料。
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