一種高耐磨液壓扳手活塞用材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造技術領域，尤其涉及一種高耐磨液壓扳手活塞用材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]液壓扳手應用到各行各業，液壓扳手主要由三部分組成，本體(也叫殼體)，油缸和傳動部件。油缸活塞是液壓扳手的重要組成部件，關系到扳手的工作效率和安全性。
[0003]目前活塞還存在著很多問題，還需要提高活塞的硬度、耐磨性、尺寸穩定性、氣孔、屈服點、抗疲勞強度、耐腐蝕性。可以通過改進鑄件的成分和工藝來改進活塞的性能。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種高耐磨液壓扳手活塞用材料及其制備方法，該活塞材料耐熱性、耐磨性好，延伸率和抗拉強度高，抗裂紋性和耐磨性好，抗拉強度高。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種高耐磨液壓扳手活塞用材料，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C2.8-3.2、Mo0.1-0.3、A10.005-0.01、Mn0.2-0.5、Ce 0.05-0.2、Si2.2-2.6、S 彡 0.01、P0.01-0.02、其余為 Fe。
[0006]所述的高耐磨液壓扳手活塞用材料的生產方法，其特征在于:
(1)將原料送入熔煉坩禍，在1550-1650°C下熔煉后檢測鐵水中各元素的含量并調整各元素含量至符合配方要求；
(2)將相當于鐵液重量2.0-2.2%的球化劑倒入澆包中堤壩的一側，將相當于鐵液重量
0.3-0.4%的第一孕育劑均勻地覆蓋在球化劑上，沖入鐵液，進行球化處理和第一次孕育處理，再沖入剩余鐵液，相當于鐵液重量0.25-0.35%的第二孕育劑隨流沖入，完成第二次孕育處理，澆注，得到鑄錠；
(3)將鑄錠加熱至950-1050°C，保溫5-6個小時，淬水冷卻至100°C以下，再將鑄錠加熱至600-700°C，保溫5-6個小時，再自然冷卻至室溫，進行加工成型；
(4)將整個活塞進行表面氮化處理，氮化處理深度多0.3mm，即得；
所述球化劑由下列重量份的原料制成:Bal-l.6、MglO-12、Ca 1-1.5、SilO-13、稀土2_3、Fe82_86 ;制備方法為；將Ba粉、Mg粉、Ca粉、Si粉、稀土混合，加入1/3的鐵粉，在氣氣氛圍中加熱至鐵粉熔化，攪拌均勻，澆筑，粉碎，過10目篩，得到粉末；將剩余鐵粉加入坩禍，將所述粉末用注射法送入鐵粉的中央，在氬氣氛圍中加熱至1510-1520°C，在軋輥上軋制成厚度為4-5_的薄片，再粉碎成粒徑小于4_的顆粒，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:La0.1-0.3、Mg3-4、Ca2_4、Mnl_2、Nb0.4-0.7、Si25-30、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:Y0.1-0.3、Mg2-3、Ca3-5、Mn2_4、Sr0.5-0.7、Si29-35、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得。
[0007]本發明的有益效果
本發明活塞添加了 Ce、Mo，大大增加了耐熱性、耐磨性、延伸率和抗拉強度；本發明生產方法，增加了鑄件的抗裂紋性，增加了活塞表面的硬度和抗磨性能，有效地延長了活塞的使用壽命，本發明的球化劑和孕育劑能夠使石墨的圓整度更好，有效提高球墨鑄鐵件的機械性能，抗拉強度高。
【具體實施方式】
[0008]一種高耐磨液壓扳手活塞用材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C2.8-3.2、Mo0.1-0.3、A10.005-0.01、Mn0.2-0.5、Ce 0.05-0.2、Si2.2-2.6、S 彡 0.01、P0.01-0.02、其余為 Fe。
[0009]所述的高耐磨液壓扳手活塞用材料的生產方法為:
(1)將原料送入熔煉坩禍，在1600°C下熔煉后檢測鐵水中各元素的含量并調整各元素含量至符合配方要求；
(2)將相當于鐵液重量2.1%的球化劑倒入澆包中堤壩的一側，將相當于鐵液重量0.3%的第一孕育劑均勻地覆蓋在球化劑上，沖入鐵液，進行球化處理和第一次孕育處理，再沖入剩余鐵液，相當于鐵液重量0.3%的第二孕育劑隨流沖入，完成第二次孕育處理，澆注，得到鑄錠；
(3)將鑄錠加熱至1000°C，保溫5.5個小時，淬水冷卻至90°C，再將鑄錠加熱至650°C，保溫5.5個小時，再自然冷卻至室溫，進行加工成型；
(4)將整個活塞進行表面氮化處理，氮化處理深度多0.3mm，即得；
所述球化劑由下列重量份(公斤)的原料制成:Bal.3、MglU Ca 1.3、Sil2、稀土 2.5、Fe84 ;制備方法為；將Ba粉、Mg粉、Ca粉、Si粉、稀土混合，加入1/3的鐵粉，在氬氣氛圍中加熱至鐵粉熔化，攪拌均勻，澆筑，粉碎，過10目篩，得到粉末；將剩余鐵粉加入坩禍，將所述粉末用注射法送入鐵粉的中央，在氬氣氛圍中加熱至1515°C，在軋輥上軋制成厚度為4mm的薄片，再粉碎成粒徑小于4_的顆粒，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份(公斤)的原料制成:La0.2、Mg3.5、Ca3、Mnl.5、Nb0.5、Si27、Fe73 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨15分鐘，即得；
所述第一孕育劑由下列重量份(公斤)的原料制成:Y0.2、Mg2.5、Ca4、Mn3、Sr0.6、Si32、Fe73 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨15分鐘，即得。
[0010]實驗數據:
該實施例的材料經測試，抗拉強度為621MPa，延伸率為9.3%，屈服強度為401MPa，表面硬度為189HBW，韌性為9.1J/ m2。
【主權項】
1.一種高耐磨液壓扳手活塞用材料，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C2.8-3.2、Mo0.1-0.3、A10.005-0.01、Mn0.2-0.5、Ce 0.05-0.2、Si2.2-2.6、S 彡 0.01、P0.01-0.02、其余為 Fe。
2.根據權利要求1所述的高耐磨液壓扳手活塞用材料的生產方法，其特征在于: (1)將原料送入熔煉坩禍，在1550-1650°C下熔煉后檢測鐵水中各元素的含量并調整各元素含量至符合配方要求； (2)將相當于鐵液重量2.0-2.2%的球化劑倒入澆包中堤壩的一側，將相當于鐵液重量.0.3-0.4%的第一孕育劑均勻地覆蓋在球化劑上，沖入鐵液，進行球化處理和第一次孕育處理，再沖入剩余鐵液，相當于鐵液重量0.25-0.35%的第二孕育劑隨流沖入，完成第二次孕育處理，澆注，得到鑄錠； (3)將鑄錠加熱至950-1050°C，保溫5-6個小時，淬水冷卻至100°C以下，再將鑄錠加熱至600-700°C，保溫5-6個小時，再自然冷卻至室溫，進行加工成型； (4)將整個活塞進行表面氮化處理，氮化處理深度多0.3mm，即得； 所述球化劑由下列重量份的原料制成:Bal-l.6、MglO-12、Ca 1-1.5、SilO-13、稀土2_3、Fe82_86 ;制備方法為；將Ba粉、Mg粉、Ca粉、Si粉、稀土混合，加入1/3的鐵粉，在氣氣氛圍中加熱至鐵粉熔化，攪拌均勻，澆筑，粉碎，過10目篩，得到粉末；將剩余鐵粉加入坩禍，將所述粉末用注射法送入鐵粉的中央，在氬氣氛圍中加熱至1510-1520°C，在軋輥上軋制成厚度為4-5_的薄片，再粉碎成粒徑小于4_的顆粒，即得； 所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:La0.1-0.3、Mg3-4、Ca2_4、Mnl_2、Nb0.4-0.7、Si25-30、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得； 所述第一孕育劑由下列重量份的原料制成:Y0.1-0.3、Mg2-3、Ca3-5、Mn2_4、Sr0.5-0.7、Si29-35、Fe71_75 ;制備方法為，將金屬粉末混合，在氬氣氛圍中研磨10-20分鐘，即得。
【專利摘要】一種高耐磨液壓扳手活塞用材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：C2.8-3.2、Mo0.1-0.3、Al0.005-0.01、Mn0.2-0.5、Ce？0.05-0.2、Si2.2-2.6、S≤0.01、P0.01-0.02、其余為Fe。本發明活塞添加了Ce、Mo，大大增加了耐熱性、耐磨性、延伸率和抗拉強度；本發明生產方法，增加了鑄件的抗裂紋性，增加了活塞表面的硬度和抗磨性能，有效地延長了活塞的使用壽命，本發明的球化劑和孕育劑能夠使石墨的圓整度更好，有效提高球墨鑄鐵件的機械性能，抗拉強度高。
【IPC分類】C21C1-10, C22C37-10, C22C33-08
【公開號】CN104561751
【申請號】CN201410755939
【發明人】趙耀
【申請人】馬鞍山市益華液壓機具有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月10日