CN112553521A - 一种球铁材质轴承座及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球铁材质轴承座及其制备方法，其轴承座材质以重量份数计的各组分配比为，C：3.2%～4.2%，Si：2.5～3.0%，Mn：0.25%～0.45%，Mg：0.01～0.03％，P：0.025～0.045％，S：0.007～0.015％,Cu:0.35%～0.45%,其余为Fe。球铁材质轴承座制备方法包括熔炼、球化孕育处理、浇注、砂处理、抛丸打磨处理。本发明一种球铁材质轴承座及其制备方法，不仅具有强度性能优良，韧性好，而且耐磨性能高等特点；同时通过对制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，采用本球铁轴承座，使机械装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率高、使用寿命长等优点，满足实际使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及铸造领域，具体涉及一种球铁材质轴承座及其制备方法。
背景技术
球墨铸铁是二十世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，以含有球状石墨为主要特征，不仅具有较高的抗拉强度和延伸率等力学特性，而且具有很好的冲击韧性和疲劳强度，主要通过球化和孕育处理得到球状石墨，以有效提高铸铁的机械性能，特别是提高塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。可广泛应用于轨道交通、冶金采矿、农业、军工、风电、核电等重要领域，目前主要用于制造受力复杂、强度、韧性、耐磨性、尺寸稳定性要求较高的零部件。可以替代铸钢和锻钢的使用，有效地降低生产成本，市场前景十分广阔。但目前铸造球墨铸铁过程中容易产生组织粗大、偏析、缩松，力学性能低，需要添加合金元素并进行后续热处理，增加珠光体的数量、提高强度，这会导致生产周期长、成品合格率低，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，适用范围广，材质强度、韧性、耐磨性能、全面提高，以及使用寿命长的一种球铁材质轴承座及其制备方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种球铁材质轴承座材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：3.2%～4.2%，Si：2.5～3.0%，Mn：0.25%～0.45%，Mg：0.01～0.03％，P：0.025～0.045％，S：0.007～0.015％,Cu:0.35%～0.45%,其余为Fe。
它以重量份数计的各组分优选配比为，C：3.5%～4.0%，Si：2.6～2.8%，Mn：0.28%～0.4%，Mg：0.015～0.025％，P：0.03～0.04％，S：0.008～0.012％,Cu:0.36%～0.42%,其余为Fe。
它以重量份数计的各组分优选配比为，C：3.8%，Si：27%，Mn：0.3%，Mg：0.02％，P：0.035％，S：0.01％,Cu:0.39%,其余为Fe。
一种球铁材质轴承座制备方法，它包括以下步骤：
（1）熔炼：按照重量份数计的各组分原料生铁、回炉料、废钢进行配料，混合后加入到中频感应炉中进行熔化，待原料完全熔化后，将熔化炉内部温度调整到 1350℃～1400℃进行细化处理，然后加入增碳剂，再将熔化炉内部温度调整至1420℃～1520℃，保温0.2h～0.5h，得到铁水。
（2）球化孕育处理：将熔化炉中制得的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的铁水包中，进行球化孕育处理。
（3）浇注：将已经球化后的铁水包内铁水转入浇注包中，加入除渣剂，覆盖铁水的整个表面进行聚渣和扒渣，保持铁水温度在1300℃～1400℃，静止0.15h，然后再加入孕育剂进行随流孕育，同时进行浇注，铁水从砂型模具的浇口杯处浇入，浇注完成后冷却0.5h～1.0h。
（4）砂处理：将经过冷却后的铸件砂型，通过滚筒落砂和鳞板机筛选，得到铸件毛坯。
（5）抛丸打磨处理：将制得的铸件毛坯进行抛丸处理，去除铸件表面覆盖的砂粉，然后将铸件进行打磨处理，除去铸件周边毛刺，即得到一种球铁材质轴承座铸件。
所述的增碳剂化学元素质量百分比为C≥99％，S≤0.03％，N≤0.005％，粒度1-3mm。
所述的孕育剂为硅钡孕育剂，其化学元素质量百分比为Si：72％～75％，Ca：1％～1 .3％，Ba：1.8％～2.5％，Al≤1％，S≤0.03％，其余为Fe。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本球铁材质轴承座不仅具有强度性能优良，韧性好，而且耐磨性能高等特点；同时通过对制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，采用本球铁轴承座，使机械装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率高、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：
本发明所述的一种球铁材质轴承座材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：3.8%，Si：27%，Mn：0.3%，Mg：0.02％，P：0.035％，S：0.01％,Cu:0.39%,其余为Fe。
一种球铁材质轴承座制备方法，它包括以下步骤：
（1）熔炼：按照重量份数计的各组分原料生铁、回炉料、废钢进行配料，混合后加入到中频感应炉中进行熔化，待原料完全熔化后，将熔化炉内部温度调整到 1380℃进行细化处理，然后加入增碳剂，再将熔化炉内部温度调整至1450℃，保温0.2h，得到铁水。
（2）球化孕育处理：将熔化炉中制得的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的铁水包中，进行球化孕育处理。
（3）浇注：将已经球化后的铁水包内铁水转入浇注包中，加入除渣剂，覆盖铁水的整个表面进行聚渣和扒渣，保持铁水温度在1350℃，静止0.15h，然后再加入孕育剂进行随流孕育，同时进行浇注，铁水从砂型模具的浇口杯处浇入，浇注完成后冷却0.6h。
（4）砂处理：将经过冷却后的铸件砂型，通过滚筒落砂和鳞板机筛选，得到铸件毛坯。
（5）抛丸打磨处理：将制得的铸件毛坯进行抛丸处理，去除铸件表面覆盖的砂粉，然后将铸件进行打磨处理，除去铸件周边毛刺，即得到一种球铁材质轴承座铸件。
实施例2：
本发明所述的一种球铁材质轴承座材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：3.6%，Si：2.75%，Mn：0.32%，Mg：0.018％，P：0.032％，S：0.01％,Cu:0.37%,其余为Fe。
一种球铁材质轴承座制备方法，它包括以下步骤：
（1）熔炼：按照重量份数计的各组分原料生铁、回炉料、废钢进行配料，混合后加入到中频感应炉中进行熔化，待原料完全熔化后，将熔化炉内部温度调整到 1370℃进行细化处理，然后加入增碳剂，再将熔化炉内部温度调整至1490℃，保温0.4h，得到铁水。
（2）球化孕育处理：将熔化炉中制得的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的铁水包中，进行球化孕育处理。
（3）浇注：将已经球化后的铁水包内铁水转入浇注包中，加入除渣剂，覆盖铁水的整个表面进行聚渣和扒渣，保持铁水温度在1360℃，静止0.15h，然后再加入孕育剂进行随流孕育，同时进行浇注，铁水从砂型模具的浇口杯处浇入，浇注完成后冷却0.6h。
（4）砂处理：将经过冷却后的铸件砂型，通过滚筒落砂和鳞板机筛选，得到铸件毛坯。
（5）抛丸打磨处理：将制得的铸件毛坯进行抛丸处理，去除铸件表面覆盖的砂粉，然后将铸件进行打磨处理，除去铸件周边毛刺，即得到一种球铁材质轴承座铸件。
实施例3：
本发明所述的一种球铁材质轴承座材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：3.9%，Si：2.8%，Mn：0.38%，Mg：0.015％，P：0.035％，S：0.009％,Cu:0.36%,其余为Fe。
一种球铁材质轴承座制备方法，它包括以下步骤：
（1）熔炼：按照重量份数计的各组分原料生铁、回炉料、废钢进行配料，混合后加入到中频感应炉中进行熔化，待原料完全熔化后，将熔化炉内部温度调整到 13850℃进行细化处理，然后加入增碳剂，再将熔化炉内部温度调整至1490℃，保温0.5h，得到铁水。
（2）球化孕育处理：将熔化炉中制得的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的铁水包中，进行球化孕育处理。
（3）浇注：将已经球化后的铁水包内铁水转入浇注包中，加入除渣剂，覆盖铁水的整个表面进行聚渣和扒渣，保持铁水温度在1380℃，静止0.15h，然后再加入孕育剂进行随流孕育，同时进行浇注，铁水从砂型模具的浇口杯处浇入，浇注完成后冷却0.7h。
（4）砂处理：将经过冷却后的铸件砂型，通过滚筒落砂和鳞板机筛选，得到铸件毛坯。
（5）抛丸打磨处理：将制得的铸件毛坯进行抛丸处理，去除铸件表面覆盖的砂粉，然后将铸件进行打磨处理，除去铸件周边毛刺，即得到一种球铁材质轴承座铸件。
本发明的一种气球铁材质轴承座，其主要力学性能数据见下表：
| 性能 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度（MPa) | 硬度（HB） | 延伸率（%） |
| 检测数据 | 415-425 | 305-320 | 150-165 | 16.5-18.5 |
本球铁材质轴承座不仅具有硬度性能优良，而且热膨胀系数小，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，采用本球铁材质轴承座，使机械装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率高、使用寿命长等优点。
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 (6)
1.一种球铁材质轴承座及其制备方法，其特征在于：其材质以重量份数计的各组分配比为，C：3.2%～4.2%，Si：2.5～3.0%，Mn：0.25%～0.45%，Mg：0.01～0.03％，P：0.025～0.045％，S：0.007～0.015％,Cu:0.35%～0.45%,其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种球铁材质轴承座及其制备方法，其特征在于：其材质以重量份数计的各组分优选配比为，C：3.5%～4.0%，Si：2.6～2.8%，Mn：0.28%～0.4%，Mg：0.015～0.025％，P：0.03～0.04％，S：0.008～0.012％,Cu:0.36%～0.42%,其余为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种球铁材质轴承座及其制备方法，其特征在于：其材质以重量份数计的各组分优选配比为，C：3.8%，Si：27%，Mn：0.3%，Mg：0.02％，P：0.035％，S：0.01％,Cu:0.39%,其余为Fe。
4.一种根据权利要求1或2或3所述的一种球铁材质轴承座及其制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）熔炼：按照重量份数计的各组分原料生铁、回炉料、废钢进行配料，混合后加入到中频感应炉中进行熔化，待原料完全熔化后，将熔化炉内部温度调整到 1350℃～1400℃进行细化处理，然后加入增碳剂，再将熔化炉内部温度调整至1420℃～1520℃，保温0.2h～0.5h，得到铁水；
（2）球化孕育处理：将熔化炉中制得的铁水倒入已添加球化剂和孕育剂的铁水包中，进行球化孕育处理；
（3）浇注：将已经球化后的铁水包内铁水转入浇注包中，加入除渣剂，覆盖铁水的整个表面进行聚渣和扒渣，保持铁水温度在1300℃～1400℃，静止0.15h，然后再加入孕育剂进行随流孕育，同时进行浇注，铁水从砂型模具的浇口杯处浇入，浇注完成后冷却0.5h～1.0h；
（4）砂处理：将经过冷却后的铸件砂型，通过滚筒落砂和鳞板机筛选，得到铸件毛坯；
（5）抛丸打磨处理：将制得的铸件毛坯进行抛丸处理，去除铸件表面覆盖的砂粉，然后将铸件进行打磨处理，除去铸件周边毛刺，即得到一种球铁材质轴承座铸件。
5.根据权利要求1所述的一种球铁材质轴承座及其制备方法，其特征在于：所述的增碳剂化学元素质量百分比为C≥99％，S≤0.03％，N≤0.005％，粒度1-3mm。
6.根据权利要求1所述的一种球铁材质轴承座及其制备方法，其特征在于：所述的孕育剂为硅钡孕育剂，其化学元素质量百分比为Si：72％～75％，Ca：1％～1 .3％，Ba：1.8％～2.5％，Al≤1％，S≤0.03％，其余为Fe。
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