一种液压阀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铸造工艺，具体涉及一种液压阀体的铸造工艺。
【背景技术】
[0002]液压阀体是液压传动系统中的关键元件之一，随着铸造技术的发展，国外相同类型的阀体早已采用铸造方法来获得。
【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，提出一种液压阀体的铸造工艺，该铸造工艺操作简单，成本低廉，铸造时烟尘少，铸造出的液压阀体耐磨性和韧性好，保证了铸件的质量，延长了使用寿命。
[0004]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种液压阀体的铸造工艺，该液压阀体的铸造工艺具体包括以下步骤:
(1)根据液压阀体的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型上涂覆涂料，然后加热至100-120°c，保温30-40min，然后继续加热至200_220°C，保温50_60min ；
铸型材料为树脂砂芯，树脂芯砂按质量份数计包括以下组分:石英砂:70-80份，酚醛呋喃树脂砂:3-5份，甲苯磺酸酒精:20-30份，KH550偶联剂:2_4份；
(2)将液压阀体的铸造原料进行冶炼得到铸造原料溶液，液压阀体铸造原料按质量百分比计包括以下组分:
Fe:0.3-0.6%，Co:0.8-1.0%，S1:1_2%，Cu:0.01-0.06%，Cr:0.01-0.03%，Ti:0.05-0.08%，B:0.02-0.04%，Ni:0.5-1.0%，Sn:0.1-0.3%，Mn:0.1-0.2%，Zn:0.5-0.8%，Mg:0.7-0.9%，Li:0.01-0.03%，Pt:0.03-0.05%，Y:0.03-0.05%，N:0.01-0.02%，C:0.02-0.04%，P:0.01-0.03%，S:0.008-0.010%，残余元素:0.05-0.20%，稀土元素:0.2-0.8%，其余为铝；稀土元素按质量百分比计包括以下组分:铈:7-9%，钬:5-9%，镝:15-18%，饵:6-8%，镧:3-7%，铽:3-7%，铕:10-14%，钐:8-10%，余量为镧系元素；
将上述铸造原料送至电炉中在1450-1550°C下进行溶液，直至熔炼成铸造原料溶液，然后向铸造原料溶液中加入球化剂进行球化处理5-10min，然后在铸造原料溶液上撒布珍珠岩造渣以净化铸造原料溶液并立刻扒渣；
(3)将步骤(2)中得到的铸造原料溶液静置15-25min，然后向步骤(I)中的铸型内浇注形成液压阀体坯料，浇注温度控制在1300-1400°C，浇注速度为40-55kg/s，在浇注过程中向铸造原料溶液中加入变质剂；
(4)将浇注出的液压阀体坯料进行冷却先经压缩空气以每秒4-6°C的冷却速度先冷却到500-525?，然后再缓慢冷却到室温，对液压阀体坯料依次经正火、回火及调质热处理，具体操作为:
正火:将液压阀体坯料送入炉中加热至700-800°C，并炉冷却至400-425°C，随后打开炉门继续缓冷至200-220°C出炉空冷至室温； 回火:将经正火后的液压阀体坯料炉热至700-750°C，然后保温10-15min后出炉进行水冷或油冷至室温；
调质热处理: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700-740°C，到温后保温5-8min ;第一次回火:采用分段加热，第一段加热温度为800-820 °C，到温后保温I O-15min，第二段加热温度为720-750 °C，到温后保温
8-10min，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700-719°C加热，到温后保温15-20min，第二段加热温度为650-690°C加热，到温后保温 10-13min ；
(5)经步骤(4)处理过后的液压阀体坯料冷却至室温并经喷丸清理和机械加工得到液压阀体成品，并检验入库。
[0005]本发明进一步限定的技术方案为:
前述液压阀体的铸造工艺中，石英砂的粒度为40或70 ;甲苯磺酸酒精为浓度60-65%的甲苯磺酸酒精。
[0006]前述液压阀体的铸造工艺中，铸型的制备方法具体为:将二分之一量的石英砂与甲苯磺酸酒精搅拌混合2-5min，同时将剩余量的石英砂与酚醛呋喃树脂砂搅拌混合
3-6min，然后将它们搅拌合混，合混l_3min然后出砂捣实经30_40min硬化获得铸型。
[0007]前述液压阀体的铸造工艺中，涂料按质量百分比计包含以下组分:锆英粉:90-93份，酚醛树脂:2-4份，有机膨润土:1.5-2.5份，复合铁钛:0.2-0.6份，二氧化钛:0.5-1份，钛酸四正丁酯:1-2份。
[0008]前述液压阀体的铸造工艺中，球化剂镁硅铁合金，且加入的球化剂质量百分含量为铸造原料溶液总量的0.5-1.0%。
[0009]前述液压阀体的铸造工艺中，变质剂按质量百分比计包括以下组分:稀土硅95%，铋锭3%，铝锭2%。
[0010]本发明的有益效果是:
本发明的组分中加入了稀土，稀土本身能够细化铝及铝合金晶粒，稀土能与铝及铝中得Fe、Si等杂质形成高熔点的细小化合物，起非自发结晶形核的作用，同时，由于稀土的表面活性作用，增强了铝熔体对这些细小化合物的润湿性，增强了异质晶核作用；再者，在合金的溶制中引入稀土，可以使TiAl3, TiB2的金相组织变的易于控制，在熔炼中稀土还有除杂、除气的良好作用，有效的保证了铝熔体的冶金质量。
[0011]本发明中通过新的铸型配方和冶炼铸造的工艺参数，并适当提高冶炼的温度、降低浇注温度和控制浇注速度等措施可以有效的控制铸件凝固过程、实现晶粒细化和消除铸造缺陷，保证了铸件的质量。
[0012]本发明采用双砂三混法来制备铸型，能在短时间内使用完成，制备出的铸型更牢固，强度高，保证在铸造产品的质量；本发明对铸型进行二次加热烘烤，第一次是为了烘干涂料，第二次是为了尽量取出砂芯气体；本发明中铸型上覆土了涂料，增加了树脂砂的表面强度和热稳定性，防止铁水渗入砂芯，提高了铸型内的清洁度和光洁度，该涂料能在铸件表面形成一层薄壳，而且薄壳容易脱落，消除了铸件的毛刺、脉纹和粘砂，大大减轻了清砂工作量，改善了劳动条件，提高了铸件清洁度。
[0013]本发明在铸造原料中加入了 Cu，锰等元素细化珠光体、减少薄断面白口、改善大断面组织敏感性；在力学性能上提高了产品强度、硬度、韧性；在使用性能上提高了产品的耐磨性、耐热性剂腐蚀性，同时，提高了产品的致密度。
[0014]本发明在球化处理后撒布珍珠岩以净化铸造原料溶液，珍珠岩是一种高效除渣剂，均匀撒布于铸造原料溶液的表面后，稍加搅动即可迅速集聚成与金属溶液易于分离的渣壳，扒掉渣壳后即可获得纯净的铸造原料溶液，减除铸件夹砂，提高质量，且珍珠岩本身的成本低，且使用过程中不爆不溅、安全可靠，便于使用，珍珠岩对铸造原料溶液无污染、无渗透、不影响其化学成份及铸件的机械性能，使用中无烟无灰尘和有害气体污染，可净化环境吗，达到文明生产。
[0015]本发明在球化处理时加入镁硅铁合金，使结晶的石墨成球状析出。
[0016]本发明浇注成型得到产品后对产品进行热处理提高产品的综合性能即具有硬度外还具有一定的韧性，热处理温度的确定应以获得均匀而细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后得到细小的马氏体组织，奥氏体晶粒的长大与淬火温度成正比，淬火后及时对产品进行回火处理，不仅能消除淬火时产生的应力，还可以得到一定数量的回火马氏体，保证了产品的高硬度同时又提高了产品的韧性。
【具体实施方式】
[0017]实施例I
本实施例提供一种液压阀体的铸造工艺，该液压阀体的铸造工艺具体包括以下步骤：
(1)根据液压阀体的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型上涂覆涂料，然后加热至100°C，保温35min，然后继续加热至220°C，保温50min ；
涂料按质量百分比计包含以下组分：锆英粉：92份，酚醛树脂：2份，有机膨润土 ：2. O份，复合铁钛：0. 4份，二氧化钛：0. 5份，钛酸四正丁酯：1份；
铸型材料为树脂砂芯，树脂芯砂按质量份数计包括以下组分：粒度为70的石英砂：70份，酚醛呋喃树脂砂：4份，浓度65%的甲苯磺酸酒精：25份，KH550偶联剂：3份；
铸型的制备方法具体为：将二分之一量的石英砂与甲苯磺酸酒精搅拌混合2min，同时将剩余量的石英砂与酚醛呋喃树脂砂搅拌混合3min，然后将它们搅拌合混，合混Imin然后出砂捣实经35min硬化获得铸型；
(2)将液压阀体的铸造原料进行冶炼得到铸造原料溶液，液压阀体铸造原料按质量百分比计包括以下组分：
Fe :0. 3%，Co :1. 0%，Si :1%，Cu :0. 04%，Cr :0. 02%，Ti :0. 05%，B :0. 02%，Ni :0. 8%，Sn ：O. 2%，Mn ：0. 1%，Zn ：0. 8%，Mg ：0. 9%，Li ：0. 01%，Pt ：0. 05%，Y ：0. 05%，N ：0. 01%，C ：0. 04%，P ：
O.02%，S :0. 008%，残余元素:0. 20%，稀土元素:0. 8%，其余为铝；
稀土元素按质量百分比计包括以下组分：钟：7%,钬：9%，镝：15%，饵：6%，镧：3%，铽：5%，铕：14%，钐:10%，余量为镧系元素；
将上述铸造原料送至电炉中在1450 V下进行溶液，直至熔炼成铸造原料溶液，然后向铸造原料溶液中加入镁硅铁合金球化剂进行球化处理lOmin，加入的球化剂质量百分含量为铸造原料溶液总量的O. 5%，然后在铸造原料溶液上撒布珍珠岩造渣以净化铸造原料溶液并立刻扒渣；
(3)将步骤（2)中得到的铸造原料溶液静置20min，然后向步骤（I)中的铸型内浇注形成液压阀体坯料，浇注温度控制在1300°C，浇注速度为55kg/s，在浇注过程中向铸造原料溶液中加入变质剂；
变质剂按质量百分比计包括以下组分:稀土硅95%，铋锭3%，铝锭2% ；
(4)将浇注出的液压阀体坯料进行冷却先经压缩空气以每秒4°C的冷却速度先冷却到500°C，然后再缓慢冷却到室温，对液压阀体坯料依次经正火、回火及调质热处理，具体操作为:
正火:将液压阀体坯料送入炉中加热至750°C，并炉冷却至400°C，随后打开炉门继续缓冷至220°C出炉空冷至室温；
回火:将经正火后的液压阀体坯料炉热至700°C，然后保温15min后出炉进行水冷或油冷至室温；
调质热处理: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720°C，到温后保温5min ;第一次回火:采用分段加热，第一段加热温度为800 C，到温后保温lOmin，弟一■段加热温度为735 C，到温后保温8min，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700°C加热，到温后保温15min，第二段加热温度为670°C加热，到温后保温1min ；
(5)经步骤(4)处理过后的液压阀体坯料冷却至室温并经喷丸清理和机械加工得到液压阀体成品，并检验入库。
[0018]实施例2
本实施例提供一种液压阀体的铸造工艺，该液压阀体的铸造工艺具体包括以下步骤:
(1)根据液压阀体的形状制作铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型上涂覆涂料，然后加热至120°C，保温30min，然后继续加热至200°C，保温55min ；
涂料按质量百分比计包含以下组分:锆英粉:90份，酚醛树脂:3份，有机膨润土:1.5份，复合铁钛