[发明专利]一种钢铜复合缸体的铸造方法

权利要求书

1.一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、进行三维模型建立，计算出浇铸铜金属质量为19.86kg，进行铸造工艺设计及模拟，优化浇铸工艺，确定钢基的初始温度为1250℃,铜金属的初始浇铸的温度为1250℃,保温时间为9-12min，浇铸时间为15s，浇铸速度为1.5kg/s；

步骤二、采用圆柱型钢坯料作为钢基，对钢基进行热处理退火工艺：缓慢加热到900℃-1050℃，加热15h-20h后冷却至室温；

步骤三、对钢基进行车铣刨磨、钻孔、镗孔，形成中心孔及围绕中心孔圆周分布的进料孔，并在钢基顶部焊接冒口、底部焊接铜层封闭区；

步骤四、对钢基进行除油、除锈、除水处理；

步骤五：室温下将钢基浸入质量浓度5％的H₂SO₄溶液,保持时间1min，清水冲洗后立即对钢基内表面进行Ni-Cu-P多元镀镍处理，镀镍温度为75℃，镀镍厚度为7μm-10μm；

步骤六：把镀镍后的钢基埋在氧化铝中，放入坩埚内，密封埚盖，缓慢加热到200℃，加热1.5h后冷却至室温；

步骤七：将钢基放入钼酸钠钝化液中进行钝化处理，钝化液pH＝2，温度为30～40℃，直流电压通电30～50s；

步骤八：对钢基进行生产前预热处理并保温，预热温度为200℃-300℃；

步骤九、向坩埚中加入无水硼砂，加热无水硼砂使其熔化，保持温度在1100-1300℃，将钢基放入无水硼砂中，浸挂硼砂10-30秒后取出；

步骤十：熔炼铜金属，熔炼温度为1250℃，将熔炼好的铜金属通过钢基上的中心孔浇入到钢基内，浇铸时间为15s，浇铸速度为1.5kg/s，浇铸完成后迅速将钢基置于离心机内，开启离心机以400-600rpm的速度旋转，铜金属逐渐冷却至凝固，然后将钢基放入无水硼砂中降温至常温得钢铜复合缸体。

2.根据权利要求1所述的一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于：所述的铜金属为铜合金，各组分的重量百分比为：Cu71％-73％，Pb19.5％-21％，Sn4％-6％，Ni1％-2％。

3.根据权利要求1所述的一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于：所述的步骤一中三维模型建立采用UG、PROE、SolidWwork或Ideas；铸造工艺设计及模拟采用CASTsoft或MAGMA。

4.根据权利要求1所述的一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于：所述的冒口高度为50mm。

5.根据权利要求1所述的一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于：所述的铜层封闭区型腔高度为20mm。

6.根据权利要求1所述的一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于：步骤五中所述的Ni-Cu-P多元镀镍采用以下配方：硫酸镍40g/L、次磷酸钠25g/L、硫酸铜0.85g/L、乙酸钠40g/L、柠檬酸钠45g/L、硫脲1g/L、乙酸铅1g/L、余量为蒸馏水。

7.根据权利要求1所述的一种钢铜复合缸体的铸造方法，其特征在于：步骤七中所述的钝化液采用以下配方：钼酸钠12g/L、磷酸15g/L、余量为蒸馏水。