一种潜水灯的制作方法_2

文档序号:9628288阅读:来源:国知局
后得到成品,其中:上述表面处理 为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为 500-520°C,保温时间为 13-15h。
[0042] 上述灯体的制备工艺操作简单,易上手,成型后的灯体质量稳定。在最后,本发明 对灯体坯件进行了最重要的表面处理,优选为等离子体微弧氧化处理,经过等离子体微弧 氧化处理后得到最终成品,大幅度地提高了产品的表面硬度,超过热处理后的高碳钢、高合 金钢和高速工具钢的硬度。此外,经等离子微弧氧化处理后的灯体在坯件原位生长陶瓷膜, 结合牢固且致密均匀,具有良好的耐磨损性能、耐热性和抗腐蚀性,有效解决了灯体在使用 过程中易磨损及腐蚀的问题,提高了灯体的使用寿命。
[0043] 所述灯筒由锡青铜合金制成,所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成:Sn : 10 ~20 份,P :10 ~15 份,Zn :5 ~10 份,Al :0· 03 ~0· 06 份,PbS :3· 5 ~5. 5 份,B :0· 2 ~ 1 份,Ce :0· 20 ~0· 45 份,Cu :85 ~95 份。
[0044] 本发明中灯罩采用锡青铜合金材料制成,其中P的含量较高,有利于提高疲劳强 度、弹性与耐磨性;PbS的加入能够细化晶粒,控制冷加工前的晶粒大小,有利于提高产品 的弹性模量以及疲劳强度等;B和稀土元素 Ce的加入均能细化铅质点,使之分布均匀,以改 善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能,除此之外,稀土元素 Ce的加入还可以提高锡青铜 的弹性性能,从而提高产品的质量。
[0045] 所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成:Sn :15份,P :12份,Zn :7份,Al : 0· 05 份,PbS :4· 5 份,B :0· 6 份,Ce :0· 35 份,Cu :90 份。
[0046] 所述锡青铜合金制备方法,包括以下步骤:
[0047] S1、按照上述灯罩的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料,将合金 材料放入坩埚,快速加热至1400~1500°C进行熔炼,保温25~30min,使合金充分溶解;
[0048] S2、将熔炼后的合金进行铸坯,在温度900~950 °C,保温时间75~85min时对合 金进行挤压;
[0049] S3、合金冷变形加工;
[0050] S4、在温度300~400 °C下,进行多次退火;
[0051] S5、合金拉伸处理;
[0052] S6、将拉伸后的成品进行钝化处理,时间30~60s。
[0053] 锡青铜合金常用作弹性元件,是不可进行热处理强化的铜合金之一,但是锡青铜 合金具有良好的冷加工性,且热加工性良好,有足够的强度、弹性、耐磨性、抗磁性和抗微塑 性变形能力。
[0054] 因此,对锡青铜合金进行熔炼、铸坯之后,对锡青铜合金进行冷变形加工,强烈的 冷变形能使合金内部组织结构和材料性能上产生各向异性,形成强化机理,然后进行退火 工艺,去除因冷变形加工带来的内部组织应力,稳定组织和尺寸,使锡青铜合金获得足够高 的强度性能和弹性性能。
[0055] 钝化处理是将金属与氧化性介质发生反应,在金属表面生成非常薄的一层致密 的、覆盖性能好且能坚固地附在金属表面上的钝化膜。从而把金属与腐蚀介质完全隔开,防 止金属与腐蚀介质直接接触,使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。
[0056] 本发明中,对锡青铜合金进行钝化处理,能够进一步提高锡青铜合金的防腐蚀性。
[0057] 步骤S3中,退火温度为360 °C。
[0058] 所述防滑带采用高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体制成,所述高耐磨TPEE热塑性聚 酯弹性体的原料组成包括(wt% ) :TPEE 49-59% ;PTFE 20-30%;无碱玻璃纤维5-15%,润 滑剂5-15% ;抗氧剂0. 2-1. 0% ;余量为二氧化硅。
[0059] 所述二氧化硅为包括二氧化硅颗粒I与二氧化硅颗粒II的混合物,其中二氧化硅 颗粒I的尺寸为5-10微米、二氧化硅颗粒II的尺寸为4-8微米。
[0060] 所述二氧化硅颗粒I与二氧化硅颗粒II的混合物中,二氧化硅颗粒I的含量占混 合物总质量的20-35% (二氧化硅颗粒I这种具有较大尺寸的二氧化硅颗粒的存在是为了 直接应对相对较大的外界应力冲击的,在受到外界直接冲击或者较大应力冲击时,其可以 通过大颗粒在弹性体内的大阻力的弹性位移和复位,来进行缓冲,从而起到一次衰减的作 用,同时因为具有较大的颗粒尺寸,受阻面积较大,从而可以通过较小的弹性位移即可形成 足够的衰减,避免发生破坏性的撕裂,当然同样因其具有较大的尺寸,生产使用时的添加量 需要适当控制,避免过量添加致使在弹性体中的结合不够牢靠,而会影响混合性能和整体 强度)。二氧化硅颗粒I、二氧化硅颗粒II的混合物中,,二氧化硅颗粒II的含量占混合物总 质量的65-85% (二氧化硅颗粒III这种材料具有较小的颗粒尺寸,其使用时极易发生堆积 或者结块,而在整体结构中分布不均匀,从而影响材料的整体性能和质量)。两种尺寸的颗 粒可以形成级配体系,起到良好的增强作用,同时使得受力冲击时,小颗粒之间相互碰撞的 同时还可以碰撞到大尺寸颗粒,进行多次衰减,从而起到良好的冲击缓冲作用,提高抗冲击 和耐摩擦性能。
[0061] 所述二氧化硅为还经过偶联剂的表面预处理的,偶联剂的用量为二氧化硅总质量 的1-3 %,现有技术中,偶联剂的常规用量一般为填充剂用量的0. 5~2 %,只需要到达到对 填充剂进行充分浸润即可,而用量较常规用量多是针对多孔结构的二氧化硅提出的,是为 了提高对多孔结构的二氧化硅颗粒进行较为充分的处理,这里对本申请技术方案中的两种 类型的二氧化硅颗粒的表面预处理要分门别类地进行,其中二氧化硅颗粒II采用一般浸润 使得颗粒表面被浸润即可,其仅仅是为了提高该两类物料与弹性体的整体的相容性;而对 二氧化硅颗粒I需要进行深层浸润(可以采用加压浸润或者常压蒸汽熏蒸或者高压蒸汽 熏蒸等以提高偶联剂分子的能量,克服表面张力,从而实现对多孔的孔内表面进行浸润处 理),有利于在生产加工成型过程中,弹性体进入孔内,以使多孔与弹性体进行全面充分的 接触粘结,从而显著地提高整理的机械性能和耐磨性能。
[0062] 所述无碱玻璃纤维优选为无碱玻璃纤维,短切玻璃纤维的长度为l_3mm,直径为 5-10 μ m。理论上无碱玻纤直径越细,长度越长,增强效果越好,但是达到某一临界点时,增 强效果不增反减。若玻纤直径太细,易被剪切成细微粉末,从而失去玻纤的增强作用。若玻 纤直径太粗,与TPEE和PTFE的粘接性就差,降低产品的力学性能。因此,本发明将无碱玻纤 的长度和直径控制在上述范围,不仅可以保证无碱玻纤的增强效果,还可提高纤维与TPEE 和PTFE之间的相容性。
[0063]与现有技术相比,本发明结构简单,因灯体一体化设置,灯前盖卡嵌在灯体内,灯 后盖与灯体螺纹连接,密封性佳,同时在灯罩、连接部和灯筒的外侧壁上均设有防滑结构, 且利用各个连接件改变灯罩、连接部和灯筒的直径,方便操作;灯体采用铝合金材料制成, 并在铝合金材料中添加了 Zr元素和稀土元素,使得成品后的灯体强度高、耐腐蚀性好且导 热性能佳,也提高了使用寿命;锰铁合金强度高,且更耐腐蚀。
【附图说明】
[0064]图1是本发明较佳实施例的结构示意图。
[0065] 图中,10、灯体;20、灯前盖;30、灯后盖;31、后盖连接件;32、后盖通槽;33、后盖凹 槽;331、防滑带;40、灯罩;41、灯罩防滑条;411、灯罩凹槽;42、灯罩连接件;50、灯筒;51、 灯筒第一凹槽;52、灯筒第二凹槽;53、灯筒连接件;60、卡接部;61、卡接凹槽;62、卡接连接 件。
【具体实施方式】
[0066] 以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述, 但本发明并不限于这些实施例。
[0067] 如图1所示,本潜水灯包括灯体10、与灯体10前端面连接的灯前盖20以及与灯体 10后端面连接的灯后盖30,灯体10包括呈空心圆筒状且与灯前盖20卡嵌连接的灯罩40 以及与灯后盖30螺纹连接的灯筒50,灯罩40外侧壁上设有多个呈平行设置的灯罩防滑条 41,每个灯罩防滑条41上均设有多个灯罩凹槽411,灯筒50外侧壁上均匀分布有多个呈轴 向设置的灯筒第一凹槽51,灯筒50外侧壁上还均匀分布有多个与灯筒第一凹槽51垂直的 灯筒第二凹槽52,每个灯筒第二凹槽52呈环状且环绕在灯筒50侧壁上。
[0068] 本发明结构简单,因灯体10 -体化设置,灯前盖20卡嵌在灯体10内,灯后盖30与 灯体10螺纹连接,密封性佳;同时在灯罩40和灯筒50的外侧壁上均设有防滑结构,操作者 可握于灯罩防滑条41上,达到防滑的目的,灯罩凹槽411与灯罩防滑条41符合人体工学, 可利用水底的压强将手掌与灯罩40贴合,第一凹槽与第二凹槽也符合人体工学,操作者可 握于灯筒50外侧壁,方便操作。
[0069] 铁粉和锰粉是锰铁合金的主要材料,两者需要进行过筛,确保铁粉和锰粉的颗粒 度大致一致,当铁粉颗粒大小处于200-400目之间和锰粉颗粒大小处于300-400目之间时, 铁粉与锰粉在真空烧结时能形成奥氏体,且碳包覆在铁原子上,隔绝氧气与铁原子的接触, 当铁粉颗粒过大时,与锰粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂;当铁粉颗粒过小时, 碳将很难包覆在铁原子上,铁原子极易被氧化或者腐蚀;同样当锰粉颗粒过大或过小时,与 铁粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂。
[0070] 锰铁合金中的层错是靠 Shockley不全位错在滑移面上滑移形成的,而ε马氏体 也是以层错形核,靠不全位错的扩展而长大,从晶体结构出发,根据位错运动理论,锰铁在 本申请中的比例最佳。
[0071] 在真空烧结时,逐步提升烧结温度,经球磨机混合后的粉体逐步升温,烧结出来的 合金强度更大,脆性降低;若将球磨机混合后的粉体直接提温至1500度,将造成烧结的合 金断裂,脆性明显加大。
[0072] 实施例一:
[0073] 铁100份,锰500份,硅80份,碳20份,碳化钛20份,钼20份,钪10份,镧5份, 经下述步骤制成猛铁合金:
[0074] S1、将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒 大小处于300-400目之间;
[0075] S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;
[0076] S3、真空干燥;
[0077] S4、过筛;
[0078] S5、500度真空烧结1小时,800度真空烧结
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