[发明专利]合金铸铁活塞环的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其是一种用于有油润滑气体压缩机铸铁活塞环的制造方法。

背景技术

压缩机一种用途广泛的动力机械设备，活塞环在有油润滑发动机中起着密封气缸、辅助活塞在气缸内作往复运动，活塞环在工作过程中，既要承受高温、高压，又要承受剧烈的磨损和较大的冲击负荷作用，尤其是第一、第二道环，需要承受很大的冲击载荷，工作条件相当恶劣，因此活塞环必须要有良好的耐磨性、较高的强度及足够的韧性。但是由于活塞环的厚度薄这使传统灰铸铁材料制造的活塞环在使用过程中容易折断甚至碎裂。目前行业的活塞环材料除使用灰铸铁生产外，也有采用球墨铸铁材料生产的，由于球墨铸铁的耐磨性差，为了提高球墨铸铁活塞环的机械性能，球墨铸铁材料生产的活塞环机加工完成后一般还需要进行镀铬处理，而镀铬工艺的工序复杂，并且废品率高，这样就增加了球墨铸铁活塞环的生产成本。

发明内容

本发明所解决的问题是提供一种合金铸铁活塞环的制造方法，以解决现有的铸铁活塞环耐磨性差和生产成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种合金铸铁活塞环的制造方法，其采用一种活塞环铸铁合金，该活塞环铸铁合金的化学组分及质量百分含量为C：3.2％～3.5%，Si：2.3％～2.6%，Mn：0.7％～0.9％，Cr：0.2%～0.4%，Mo：0.2%～0.6%，Cu：0.5%～1.0%，Ti ：0.05%～0.15%，P：0.1％～0.30％，S≤0.05%，Cu：0.6％～1％，Mg：0.009%～0.02%，其余为 Fe和不可避免杂质；

制造方法包括以下步骤：

A、将活塞环铸铁合金按质量百分含量配比加入中频感应炉中熔化；

B、温度升至1520℃～1550℃出炉浇铸；

C、采用砂型浇铸，浇铸温度为1380℃～1440℃；

D、毛坯冷却到室温后，落砂分离开砂型和毛坯，对毛坯进行抛丸处理 ；

E、粗车毛坯后进行调质处理，然后机械加工至设计尺寸，并进行表面氮化处理即完成本合金铸铁活塞环的制造。。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：本发明通过对活塞环化学组分及重量百分含量的控制，调整活塞环中的化学组分，得到了一种特殊的合金铸铁材料，这种合金铸铁的抗拉强度、延伸率、韧性和抗疲劳性都高于普通的合金铸铁，同时还具备普通合金铸铁的减振性、导热性和耐磨性能，特别是该材料的加工性能远远优于其它合金铸铁，采用本发明制得的合金铸铁活塞环的制造方法的耐磨性和韧性优于球墨铸铁活塞环，满足了活塞环的性能需要。本发明使用合理的生产工艺，机械加工完成后直接进行表面氮化处理，不用经过镀铬处理，根除了镀铬产品废品率高的问题，同时大大降低了能源的消耗，每片合金铸铁活塞环的制造方法比球墨铸铁活塞环的生产成本减少了 30%，提高了生产效率。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步详述：

实施例1：

一种合金铸铁活塞环的制造方法，其采用一种活塞环铸铁合金，该活塞环铸铁合金的化学组分及质量百分含量为C：3.2％，Si：2.3％，Mn：0.7％，Cr：0.2%，Mo：0.2%，Cu：0.5%，Ti ：0.05%，P：0.1％，S≤0.05%，Cu：0.6％，Mg：0.009%，其余为 Fe和不可避免杂质；

制造方法包括以下步骤 ：

A、将上述活塞环铸铁合金按按质量百分含量配比加入中频感应炉中熔化；

B、温度升至1520℃～1550℃出炉浇铸；

C、采用砂型浇铸，浇铸温度为1380℃～1440℃；

D、毛坯冷却到室温后，落砂分离开砂型和毛坯，对毛坯进行抛丸处理 ；

E、粗车毛坯后进行调质处理，然后机械加工至设计尺寸，并进行表面氮化处理即完成本合金铸铁活塞环的制造。

实施例2：

一种合金铸铁活塞环的制造方法，其采用一种活塞环铸铁合金，该活塞环铸铁合金的化学组分及质量百分含量为C：3.3％，Si：2.5％，Mn：0.8％，Cr：0.3%，Mo：0.5%，Cu：0.8%，Ti ：0. 1%，P：0.2％，S≤0.05%，Cu：0.8％，Mg：0.013%，其余为 Fe和不可避免杂质；其他特征与实施例1相同。

实施例3：

一种合金铸铁活塞环的制造方法，其采用一种活塞环铸铁合金，该活塞环铸铁合金的化学组分及质量百分含量为C：3.5%，Si：2.6%，Mn：0.9％，Cr：0.4%，Mo：0.6%，Cu：1.0%，Ti ：0.15%，P：0.30％，S≤0.05%，Cu：1％，Mg：0.02%，其余为 Fe和不可避免杂质；其他特征与实施例1相同。