一种高能离子切分轮合金材料的制作方法

文档序号:15470006发布日期:2018-09-18 20:02阅读:254来源:国知局

本发明属于切分轮领域,涉及一种合金材料,具体是一种高能离子切分轮合金材料。



背景技术:

高能离子切分轮是利用一种有效的离子技术,对物体进行切分,在切割过程中,由于其高速运转,会形成大量的摩擦,同时因为摩擦而会产生大量的热量,在这过程中,会造成切分轮的磨损;这无疑会因为磨损而造成切分轮的损毁而增大生产成本,也会因此拖慢生产速率;

为解决上述缺陷,现提供一种解决方案。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高能离子切分轮合金材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种高能离子切分轮合金材料,所述合金材料的各组分按质量百分比的构成为:

C:2.5~3.1%,Cr:25.5~30%,Ti:1.18~2.12%,Mn:1.14~1.18%,Mo:0.15~0.21%,Cu:0.05~0.02%,0.63-0.82%的镍铬铸铁、1.25-2.7%的钨铁、0.06-0.15%高纯钪合金、0.15-0.30%稀土镁合金,余量为Fe。

所属切分轮由如下步骤制备得到;

步骤一:将普通废钢、生铁、铬铁、钛铁、钼铁、钨铁、镍铬铸铁、锰铁、高纯钪合金和稀土镁合金混合加热熔化;

步骤二:将步骤一的混合钢水温度升至1800℃~1830℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤三:将铜铁破碎至粒度0.1-1mm的小块,同时将稀土镁合金破碎成粒度为0.1-0.65mm的小块,并将铜粉和稀土镁合金粉末进行混合,经280℃以下温度烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤四:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注切分轮,钢水浇注温度为1500℃~1560℃;

步骤五:对于浇注的切分轮经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在880℃~950℃下保温2h~4h,然后炉冷至550℃后炉冷或空冷;

步骤六:将切分轮进行粗加工后,再进行淬火处理,其工艺是在电炉内加热至1050℃~1180℃,保温1.5h~3h后,直接在280℃~360℃的电炉内等温2h~4h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在500℃~580℃保温3h~6h,然后炉冷或空冷,最后再对切分轮进行精加工;

步骤七:将步骤六加工的切分轮进行渗碳处理。

进一步地,所述步骤七,将步骤六加工的切分轮表面进行渗碳处理包括如下步骤:

S1:对切分轮进行升温,升温的速度不大于75℃/h;

S2:在升温到630℃时通甲醇,升到760℃时通异丙醇,升温到935-955℃时保温;

S3:加入渗氮试样,均温保持1.9-2.4h;

S4:再在氮势1.25%条件下进行强渗45-50h;

S5:在氮势0.83%条件下扩散23-26h;

S6:在氮势0.83%条件下降温到790℃±10℃停炉,降温时间为5-6h;

S7:最后自然冷却至低于420℃出炉得到渗碳处理之后的切分轮。

本发明的有益效果:一种高能离子切分轮合金材料,在制备时,通过融料、复合变质、浇注和进行工艺处理之后,能够得到一种化学性能好,耐磨性能高的切分轮合金材料,而且同时通过对切分轮进行渗氮处理之后,使得本发明的切分轮能够进一步的提高其化学性能,能够得到一种性能佳,成本较低的切分轮,避免了因使用过程中摩擦过大和温度过高而产生的磨损,从而造成切分轮的损坏,拖慢生产进度;本发明简单有效,且易于实用。

具体实施方式

一种高能离子切分轮合金材料,所述合金材料的各组分按质量百分比的构成为:

C:2.5~3.1%,Cr:25.5~30%,Ti:1.18~2.12%,Mn:1.14~1.18%,Mo:0.15~0.21%,Cu:0.05~0.02%,0.63-0.82%的镍铬铸铁、1.25-2.7%的钨铁、0.06-0.15%高纯钪合金、0.15-0.30%稀土镁合金,余量为Fe。

所属切分轮由如下步骤制备得到;

步骤一:将普通废钢、生铁、铬铁、钛铁、钼铁、钨铁、镍铬铸铁、锰铁、高纯钪合金和稀土镁合金混合加热熔化;

步骤二:将步骤一的混合钢水温度升至1800℃~1830℃,加入脱氧剂铝,而后出炉;

步骤三:将铜铁破碎至粒度0.1-1mm的小块,同时将稀土镁合金破碎成粒度为0.1-0.65mm的小块,并将铜粉和稀土镁合金粉末进行混合,经280℃以下温度烘干后,置于浇包底部,采用包内冲入法对钢水进行复合变质处理;

步骤四:用腊模精密铸造方法或消失模铸造方法浇注切分轮,钢水浇注温度为1500℃~1560℃;

步骤五:对于浇注的切分轮经打磨清理后进行退火处理,其工艺是在880℃~950℃下保温2h~4h,然后炉冷至550℃后炉冷或空冷;

步骤六:将切分轮进行粗加工后,再进行淬火处理,其工艺是在电炉内加热至1050℃~1180℃,保温1.5h~3h后,直接在280℃~360℃的电炉内等温2h~4h,然后空冷;随后进行回火处理,其工艺是在500℃~580℃保温3h~6h,然后炉冷或空冷,最后再对切分轮进行精加工;

步骤七:将步骤六加工的切分轮进行渗碳处理。

进一步地,所述步骤七,将步骤六加工的切分轮表面进行渗碳处理包括如下步骤:

S1:对切分轮进行升温,升温的速度不大于75℃/h;

S2:在升温到630℃时通甲醇,升到760℃时通异丙醇,升温到935-955℃时保温;

S3:加入渗氮试样,均温保持1.9-2.4h;

S4:再在氮势1.25%条件下进行强渗45-50h;

S5:在氮势0.83%条件下扩散23-26h;

S6:在氮势0.83%条件下降温到790℃±10℃停炉,降温时间为5-6h;

S7:最后自然冷却至低于420℃出炉得到渗碳处理之后的切分轮。

一种高能离子切分轮合金材料,在制备时,通过融料、复合变质、浇注和进行工艺处理之后,能够得到一种化学性能好,耐磨性能高的切分轮合金材料,而且同时通过对切分轮进行渗氮处理之后,使得本发明的切分轮能够进一步的提高其化学性能,能够得到一种性能佳,成本较低的切分轮,避免了因使用过程中摩擦过大和温度过高而产生的磨损,从而造成切分轮的损坏,拖慢生产进度;本发明简单有效,且易于实用。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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