一种液压泵体的铸造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压件的加工工艺，具体涉及一种液压泵体的铸造工艺。
【背景技术】
[0002]在国民经济发展过程中，铸造作为基础工业之一，发挥着重要的作用；在众多的材料成型方法中，铸造具有实用性强、成本低、操作性强等诸多优点；具体铸造运用到液压系统中对于液压泵体的铸造工艺，目前传统的铸造工艺设计方法，还是凭借技术人员积累的生产经验；随着经济的发展，市场竞争愈加激烈，传统方法越来越满足不了市场的需求，急需一种科学可靠的铸造工艺代替传统铸造工艺的铸造液压泵体，来提高产品的质量，节约时间，节约能源、资源，提高企业竞争力。
【发明内容】
[0003]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，提出一种液压泵体的铸造工艺，该铸造工艺简单易行，成本低廉，铸造出的液压泵体组织致密，无缩松缩孔、白口及裂纹缺陷，抗拉强度好，硬度高。
[0004]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种液压泵体的铸造工艺，该铸造工艺的具体操作步骤如下:
Cl)以天然硅砂为造型材料制作铸型，并将制作好的铸型送至烘炉中加热100-120°c下进行烘干8-12min，天然硅砂粒度为40-70目，含泥量彡0.5%，水分< 0.5%，S12含量95-97% ；
(2)将选用的铸造原料进行火焰烘烤及清理，铸造原料由40-65%的生铁及35-60%废钢组成；
(3)将铸造原料送至5t的电弧炉进行熔炼得到铸造原料溶液，熔炼温度为1520-1580°C，调整化学元素使得各化学元素按质量百分比计含量如下:C:4-6%，S1:1_4%，Mo:0.8-1.5%，Cu:l-3%, Ni:0.5-1.0%，Cr:0.5-1.0%，S〈0.08%，Ρ〈0.14%，Mn:0.5-0.8%，Ni:0.5-0.9%，Sb:0.02-0.05%，Sn:0.03-0.05%，Mg:0.03-0.05%，V 彡 0.3%，稀土元素:0.1-0.3%，其余为 Fe ；
稀土元素按质量百分比计包括以下组分:镧:15-18%，铈:21-23%，镨:15-18%，镝:11-14%，钬:5-8%，钆:8-10%，钕:10-15%，其余镧系元素，以上复合稀土各组分之和为100% ；
(4)将得到的铸造原料溶液静置2-5h，加入低镁低稀土球化剂，加入的球化剂的比例为1.0-1.2%，然后加入0.15%的孕育剂覆盖在包底球化剂上，球化完成扒渣后再转包加入
0.35%孕育剂二次孕育，然后静置20-30min ；
(5)将步骤(4)中经孕育后的铸造原料溶液进行低温快浇得到液压泵体坯料，具体为:在温度为1300-1350°C下浇注，浇注时间为70-80s，浇注时铁水不能断流，浇口杯始终处于充满状态，以防止气体和夹杂物通过浇道卷入型腔； (6)将步骤(5)中的液压泵体坯料依次进行退火、淬火、回火处理，并采用缓慢冷却的方式冷却至室温；
(7)对经步骤(6)处理后的液压泵体坯料进行稳定化处理加热到820-835°C，保温15-20min，随后进行空冷或炉冷至室温；
(8)对步骤(7)中冷却后的液压泵体坯料的表面进行气体氮化处理，将液压泵体坯料放置于气体氮化炉中并向炉中通入NH3，将炉升温至525-527°C，保持20-22小时得到最终的液压泵体半成品；
(9)将步骤(8)中处理后的液压泵体半成品冷却至室温并经喷丸清理和机械加工得到液压泵体成品，对成品进行逐个检查，剔除有缺陷的，最终入库。
[0005]本发明进一步限定的技术方案为:
前述液压泵体的铸造工艺中，步骤(3)中液压泵体铸造原料溶液的各化学元素按质量百分比计含量如下:C:4%, Si:3%, Mo:1.5%，Cu:1%，Ni:1.0%，Cr:0.5%，S:0.07%，P:0.12%，Mn:0.6%，Ni:0.7%，Sb:0.03%，Sn:0.05%，Mg:0.05%，V:0.:1 %，稀土元素:0.1%，其余为 Fe ；稀土元素按质量百分比计包括以下组分:镧:15%，铈:23%，镨:15%，镝:11%，钬:5%，礼:10%，钕:12%，其余镧系元素，以上复合稀土各组分之和为100%。
[0006]前述液压泵体的铸造工艺中，步骤(3)中液压泵体铸造原料溶液的各化学元素按质量百分比计含量如下:C:5%, S1:1%，Mo:1.2%，Cu:3%，N1:0.5%，Cr:1.0%，S:0.05%，P:
0.10%，Mn:0.8%，Ni:0.5%，Sb:0.05%，Sn:0.03%，Mg:0.03%，V:0.2%，稀土元素:0.3%，其余为Fe ；
稀土元素按质量百分比计包括以下组分:镧:17%，铈:21%，镨:18%，镝:14%，钬:7%，礼:8%，钕:10%，其余镧系元素，以上复合稀土各组分之和为100%。
[0007]前述液压泵体的铸造工艺中，步骤(3)中液压泵体铸造原料溶液的各化学元素按质量百分比计含量如下:C:6%, Si:4%, Mo:0.8%，Cu:2%，N1:0.8%，Cr:0.8%，S:0.03%，P:
0.13%，Mn:0.5%，Ni:0.9%，Sb:0.02%，Sn:0.04%，Mg:0.04%，V:0.3%，稀土元素:0.2%，其余为Fe ；
稀土元素按质量百分比计包括以下组分:镧:18%，铈:22%，镨:16%，镝:12%，钬:8%，礼:9%，钕:15%，其余镧系元素，以上复合稀土各组分之和为100%。
[0008]前述液压泵体的铸造工艺中，步骤(6)中的缓慢冷却方式采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在14-16m/min，出口端速度控制在25_28m/min，平均冷却速度为3-5 °C /s。
[0009]前述液压泵体的铸造工艺中，步骤(6)中的退火、淬火、回火的具体处理为:
a退火:将液压泵体坯料炉热至900-925 °C并保温l_3h后停炉，并炉冷却至420-450°C，随后打开炉门继续缓冷至200-280°C出炉空冷至室温；
b淬火:将步骤a中退火后的液压泵体坯料缓慢炉热至550-575°C并保温30_50min，再次炉热至580-620°C后用水喷淋液压泵体坯料快速降温；
c回火:将经淬火后的液压泵体坯料在室温下再次入炉并炉热至240-255°C后保温1-1.5h后出炉空冷。
[0010]前述液压泵体的铸造工艺中，铸造出的液压泵体的抗拉强度为485MPa，伸长率为15%，布氏硬度HB187，球化率:95%，石墨大小6级，珠光体35%。
[0011]本发明的有益效果是:
采用本发明的铸造工艺铸造出的液压泵体组织致密，无缩松縮孔、白口及裂纹缺陷，基体中珠光体含量35%，石墨等级6，随炉试棒抗拉强度485MPa，硬度HB187，伸长率为15%。
[0012]兀素S含量增加，能提尚铸铁的抗拉强度，减小白口倾向；加入了 Mn具有阻碍石墨化、细化珠光晶粒的作用，元素Mn还可与铁水中的杂质S结合成硫化锰，消除杂质S的有害作用；加入Cu，可促进共晶阶段的石墨化，降低铸件的白口倾向，特别是能够细化并增加珠光体；元素Mo的加入有效提高了铸件基体组织中珠光体的稳定性；元素Cr促进铸件基体组织中珠光体生成的作用很强，提高了铸件耐磨性和耐高温性能；元素Ti具有细化铸件基体组织晶粒度和碳化物的作用，使基体组织细而致密，有效地提高铸件的强度和硬度性能；元素Ni促进石墨化作用，可以代替硅或补充硅量的不足，减少白口倾向；元素Sb可以细化铸件中的石墨，改变石墨形态，稳定珠光体，能提尚尚温珠光体稳定性和耐尚温性能。
[0013]本发明中添加了元素稀土:0.1-0.3%，镧:15-18%，铈:21-23%，镨:15-18%，镝:11-14%，钬:5-8%，钆:8-10%，钕:10-15%，其余镧系元素，以上复合稀土各组分之和为100% ；由于以上稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大，很容易填补在其晶粒及缺陷中，并生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而使晶粒细化而提高钢的性能，同时，稀土元素易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物，可以起到净化钢的效果，通过加入稀土金属，可有效减弱叶片的合金元素偏析现象，可大幅度提高叶片的冲击韧度。
[0014]本发明采用型砂铸造的方式，在用型砂制作铸型时先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干，降低了湿度，在原铁液进入铸型进行成型时，由于型砂的湿度降低减少了气体的产生，进而减少了成型产品表