[发明专利]具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法

摘要

本发明提供一种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：制备硬化层反应物片、制备铸造砂型、熔炼及浇注、取件。本发明能够通过控制硬化层反应物片的厚度控制铸件表面硬化层的厚度，实现表面硬化层厚度的可控性，将表面硬化层的厚度控制为4.5～7.5mm，使得加工完成后的表面硬化层精确控制在要求范围内，保证表面硬化的效果，提高凸轮的使用寿命。

主权项

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，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，清理、抛丸、打磨、成品检验、入库。