降至890°C，保温35min，然后降至825°C，保温35min，最后空冷至室温；回火处理 的温度为155°C，回火处理的时间为llOmin。
[0031] 实施例3
[0032] 将SiC制成三维网络SiC陶瓷（网络SiC陶瓷的密度为2. 6-2.8g/cm3,孔隙度达 45-55%，平均孔径为2-4mm，网络筋的直径为l-3mm)，再于1150°C下预氧化2h，在网络陶瓷 的表面生成Si02薄膜，然后利用真空-气压铸造方法（真空度为0. 06MPa)将碳化硅与表1 实施例3中所述的合金钢制成三维网络碳化硅/合金钢复合材料，最后在1600°C退火处理。
[0033] 将上述退火处理后的三维网络碳化硅/合金钢复合材料先进行等温正火处理（温 度为930°C，保温240min)，然后机械加工成栗轴坯件，最后将栗轴坯件进行热处理制得本 发明的栗轴。其中，热处理包括渗碳处理和回火处理，渗碳处理为先升温至900°C，保温 8〇min，再降至890°C，保温40min，然后降至830°C，保温30min，最后空冷至室温；回火处理 的温度为160°C，回火处理的时间为120min。
[0034] 实施例4
[0035] 将SiC制成三维网络SiC陶瓷（网络SiC陶瓷的密度为2. 6-2.8g/cm3,孔隙度达 45-55%，平均孔径为2-4mm，网络筋的直径为l-3mm)，再于1170°C下预氧化2h，在网络陶瓷 的表面生成Si02薄膜，然后利用真空-气压铸造方法（真空度为0. 07MPa)将碳化硅与表1 实施例4中所述的合金钢制成三维网络碳化硅/合金钢复合材料，最后在1630°C退火处理。
[0036]将上述退火处理后的三维网络碳化硅/合金钢复合材料先进行等温正火处理（温 度为925°C，保温250min)，然后机械加工成栗轴坯件，最后将栗轴坯件进行热处理制得本 发明的栗轴。其中，热处理包括渗碳处理和回火处理，渗碳处理为先升温至905°C，保温 75min，再降至885°C，保温45min，然后降至835°C，保温25min，最后空冷至室温；回火处理 的温度为170°C，回火处理的时间为130min。
[0037] 实施例5
[0038] 将SiC制成三维网络SiC陶瓷（网络SiC陶瓷的密度为2. 6-2. 8g/cm3,孔隙度达 45-55%，平均孔径为2-4臟，网络筋的直径为1-3臟)，再于1180°(：下预氧化111，在网络陶瓷 的表面生成Si02薄膜，然后利用真空-气压铸造方法（真空度为0. 08MPa)将碳化硅与表1 实施例5中所述的合金钢制成三维网络碳化硅/合金钢复合材料，最后在1550°C退火处理。
[0039] 将上述退火处理后的三维网络碳化硅/合金钢复合材料先进行等温正火处理（温 度为940°C，保温220min)，然后机械加工成栗轴坯件，最后将栗轴坯件进行热处理制得本 发明的栗轴。其中，热处理包括渗碳处理和回火处理，渗碳处理为先升温至910°C，保温 7〇min，再降至900°C，保温30min，然后降至840°C，保温20min，最后空冷至室温；回火处理 的温度为180°C，回火处理的时间为lOOmin。
[0040] 对比例1
[0041] 对比例1的栗轴采用市售20CrMnTi低碳钢材料按实施例3的制备方法制成。
[0042] 对比例2
[0043] 对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2栗轴仅是由实施例3中的合金钢制 成。
[0044] 对比例3
[0045] 对比例3与实施例3的区别仅在于，对比例3栗轴三维网络碳化硅/合金钢复合 材料的合金钢中不含有Nb元素。
[0046] 对比例4
[0047] 对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例4栗轴三维网络碳化硅/合金钢复合 材料的合金钢中不含有V元素。
[0048] 对比例5
[0049] 对比例5与实施例3的区别仅在于，对比例5中正火处理采用的普通正火处理工 〇
[0050] 对比例6
[0051] 对比例6与实施例3的区别仅在于，对比例6中的渗碳处理为普通渗碳处理，没有 采用不同阶段的淬火处理。
[0052] 将上述实施例1-5和对比例1-6制成的栗轴进行力学性能测试，测试结果如表2 和表3所示。
[0053] 表2 :实施例1-5栗轴性能测试结果
[0054]
[0055] 表3 :对比例1-6栗轴性能测试结果
[0056]
[0057] 从表2和表3的测试结果可知，本发明栗轴性能上要优于采用普通钢材或者采用 现有制备方法制备而成的栗轴的性能。
[0058] 将本发明实施例和对比例制备得到的栗轴进行耐磨性和耐腐蚀性测试。
[0059] 耐磨性测试采用磨耗试验机试验。经统计，在相同条件下，对比例制备得到的栗轴 的磨耗量始终要高于实施例制备得到的栗轴的磨耗。且随着磨耗试验次数的增加，对比例 栗轴和实施例栗轴的磨耗量的差值呈扩大走势。本发明的磨耗试验对栗轴摩擦从100次增 加到3000次，对比例与实施例的磨耗量平均差值从1. 28g扩大到12. 7g。
[0060] 耐腐蚀性测试采用湿热试验和盐雾腐蚀试验。经统计：在相同湿热试验条件下， 本发明实施例制备得到的栗轴在960h后均未出现腐蚀现象，而对比例制备得到的栗轴在 960h后均出现腐蚀现象，腐蚀时间最早的出现在870h。在相同盐雾试验条件下，本发明实 施例制备得到的栗轴在50h后均未出现腐蚀现象，而对比例制备得到的栗轴在50h后均出 现腐蚀现象，腐蚀时间最早的出现在40h。
[0061 ] 由此可知，本发明采用三维网络碳化硅/合金钢复合材料制成，合金钢的组成成 分及其质量百分比配伍合理，并运用本发明的制备方法制备而成的栗轴在耐磨性和耐腐蚀 性方面也要优于采用普通钢材或者采用现有制备方法制备而成的栗轴的性能。
[0062] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并 不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0063] 尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练 技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
【主权项】
1. 一种栗轴的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：将三维网络碳 化硅/合金钢复合材料先进行正火处理，然后机械加工成栗轴坯件，最后将栗轴坯件进行 热处理制得栗轴。2. 根据权利要求1所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述三维网络碳化硅/合金钢 复合材料中碳化硅占复合材料总体积的10-30 %。3. 根据权利要求1或2所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述的三维网络碳化硅/ 合金钢复合材料通过如下方法制得：将SiC制成三维网络SiC陶瓷，再于1120-1180°C下预 氧化l-3h，在网络陶瓷的表面生成Si02薄膜，然后利用真空-气压铸造方法制成三维网络 碳化娃/合金钢复合材料，最后在1550_1650°C退火处理。4. 根据权利要求1或2所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述合金钢由以下成分 (以质量百分比计）组成：C:0· 15% -0· 20%，Si:0· 12% -0· 15%，Mn:1. 2% -1. 6%，Cr: 0· 6-1. 0%，Ti:0· 03-0. 1%，Nb:0· 1-0. 2%，V:0· 002-0. 005 %，稀土元素：0· 05-0. 1 %， Ni< 0. 03%，Cu< 0. 03%，P< 0. 03%，S< 0. 03%，余量为Fe以及不可避免的杂质元素。5. 根据权利要求1所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述的正火处理为等温正火 处理，所述等温正火处理的温度为920-940°C，保温220-260min。6. 根据权利要求1所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述的热处理包括渗碳处理、 回火处理。7. 根据权利要求6所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述的渗碳处理为先升温至 890-910 °C，保温 70-90min，再降至 880-900 °C，保温 30-50min，然后降至 820-840 °C，保温 20_40min，最后空冷至室温。8. 根据权利要求6所述的栗轴的制备方法，其特征在于，所述回火处理的温度为 150-180°C，回火处理的时间为100_140min。
【专利摘要】本发明涉及一种泵轴的制备方法，属于合金材料技术领域。所述的制备方法包括如下步骤：将三维网络碳化硅/合金钢复合材料先进行正火处理，然后机械加工成泵轴坯件，最后将泵轴坯件进行热处理制得泵轴。所述三维网络碳化硅/合金钢复合材料中碳化硅占复合材料总体积的10-30％。所述的正火处理为等温正火处理，所述等温正火处理的温度为920-940℃，保温220-260min。本发明泵轴的三维网络碳化硅/合金钢复合材料经渗碳处理后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性良好的加工性，泵轴的心部仍然保持着韧性和塑性，因此，制得的泵轴机械性能较好，泵轴硬度HRC达58-63，层深0.7-1.0，大大延长了使用寿命。
【IPC分类】C22C38/12, C22C38/18, C21D1/28, C22C38/14, C21D9/00
【公开号】CN105420456
【申请号】CN201510759614
【发明人】施红飞
【申请人】宁波市鸿博机械制造有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月10日