[发明专利]具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法有效

专利信息
申请号: 201811164443.9 申请日: 2018-10-05
公开(公告)号: CN109128025B 公开(公告)日: 2020-08-25
发明(设计)人: 王杰;王彬 申请(专利权)人: 重庆玛斯特机械制造股份有限公司
主分类号: B22C9/02 分类号: B22C9/02;B22C9/22;B22F3/02;B22F3/10;C22C33/02;C22C33/08;C22C37/08;C22C37/10;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/52
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 401127 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 具有 可控 表面 硬化 凸轮轴 铸件 制备 方法
【权利要求书】:

1.具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法,包括以下步骤:

S1.制备硬化层反应物片,

S11.配料,所采用的原料成分为:

1) M粉、X粉和Fe-B合金粉,其中,M粉为Mo粉和Fe-Mo合金粉中至少一种,X为Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Mn、V、碳黑、石墨中至少一种,Fe-B合金粉为FeB2和FeB中至少一种,M粉的质量占比为40~90%,X粉的质量占比为0~30%,Fe-B合金粉的质量占比为10~60%;

2) 或者M粉、Fe-X合金粉和Fe-B合金粉,其中,M粉为Mo粉和Fe-Mo合金粉中至少一种,Fe-X为Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Cr、Fe-Cu、Fe-Mn、Fe-V中至少一种,Fe-B合金粉为FeB2和FeB中至少一种,其中M粉的质量占比为40~90%,Fe-X粉的质量占比为0~45%,Fe-B合金粉的质量占比为10~60%;

S12.球磨,将原料粉末球磨均匀后,取出沉淀、干燥,得到混合粉料;

S13.造粒,按混合粉料的1~3wt%掺入成型剂,充分混合均匀后进行造粒、干燥,得到流动性良好的混合粒料;

S14.模压成型,将混合粒料装入模具中进行机械模压形成胚料,制备的胚料为弧形片,且弧形片的曲率与凸轮模样的曲面曲率一致,厚度为2-5mm;

S15.烧结,将坯料置入真空脱胶炉或流动气氛脱胶炉中,于250~350℃和450~600℃下各保温30~120min,使压坯中的成型剂脱出,烧结完成后,取出即得到硬化层反应物片,厚度为2-5mm;

S2.制备铸造砂型,

采用水平分型的上、下汽车凸轮轴铸造模具,将所述硬化层反应物片放置于凸轮模样的位置,再在所述硬化层反应物片上放置冷铁,填砂,保温,顶出砂型,冷却后得到在凸轮位置的型腔内表面镶嵌所述硬化层反应物片的上砂型以及下砂型;

S3. 熔炼及浇注,

将预先按一定比例配制好的主料和辅料投入中频感应电炉中进行加热、熔化,最终使铁液在1550~1700℃保温5~10min,然后对铁液进行精炼、变质、除气、除渣处理,将净化后的铁液浇注到由上述上砂型以及下砂型合模的砂型中,浇注后,铁液在砂型中自然冷却40min~3h;

S4. 取件,

取出浇铸件,所制备的凸轮轴铸件的表面硬化层厚度为4.5~7.5mm,硬度为55HRC~65HRC,清理、抛丸、打磨、成品检验、入库。

2.根据权利要求 1 所述的具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法,其特征在于:S12.球磨步骤中,采用无水乙醇作为球磨介质,磨球为不锈钢球或硬质合金球,球料比为(10~4):1,球磨时间为10~90h。

3.根据权利要求 1 所述的具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法,其特征在于:S13.造粒步骤中,所述成型剂为聚乙二醇或石蜡。

4.根据权利要求 1 所述的具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法,其特征在于:S3. 熔炼及浇注步骤中,所述主料的组成为:废钢10~60wt%、生铁10~40wt%、回炉料30~60wt%。

5.根据权利要求 1 所述的具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法,其特征在于:S3. 熔炼及浇注步骤中,所述辅料的添加量为:增碳剂0~30kg/T,硅铁15~34kg/T、锰铁8.5~15kg/ T、铬铁2.5~9kg/ T、镍铁3.4~13kg/ T、钼铁3.4~8kg/T。

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