一种球墨铸铁件的锻造强化定型工艺 |
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| 申请号 | CN202011230475.1 | 申请日 | 2020-11-06 | 公开(公告)号 | CN112322874B | 公开(公告)日 | 2022-08-26 |
| 申请人 | 国铭铸管股份有限公司; | 发明人 | 张希营; 孙昌智; 柴成林; 王浩; 方素娥; 张学来; | ||||
| 摘要 | 一种球墨 铸 铁 件的 锻造 强化定型工艺，对已经 铸造 成型的球墨 铸铁 件加热到800℃以上的 温度 ，在喷洒 脱模剂 的闭式锻模中进行 变形 量不低于1％不超过15％的锻造强化定型，通过使用铸造工艺获得球墨铸铁件零件毛坯，使用锻造工艺对零件毛坯进行最后的近净定型，不但可以减少 机械加工 成本，还可以对球墨铸铁件进行致密强化，消除内部 缺陷 ，通过合理控制锻造变形量以及脱模剂成分，确保球墨铸铁质件内部球状 石墨 不变形，表面球墨铸铁组织不退化，在较高的锻造温度下，也不会导致内部性能下降以及表面强度和耐蚀性的降低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，其特征在于，对已经铸造成型的球墨铸铁件加热到800℃以上的温度，在喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量不低于1％不超过15％的锻造强化定型； |
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| 说明书全文 | 一种球墨铸铁件的锻造强化定型工艺技术领域背景技术[0002] 球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，具有比碳钢还高的强度，因此工业上一般是采用铸造方式生产球墨铸铁零件，但铸造工艺制造产品形状精度和尺寸精度低，铸造过程控制复杂，铸造产品一般存在不可避免的缺陷，主要是缩孔、缩松等，影响铸件成品率。 [0003] 锻造工艺是利用锻造压力加工设备对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得具有一定形状和尺寸的锻件的加工工艺，在锻造中产品的内部缺陷得以消除，晶粒得以细化，机械性能得到提升，但如果使用锻造工艺制造球墨铸铁零件，对设备和模具的要求是非常高的，特别是一些大型复杂结构的制件，锻造工艺基本是不可行的。 发明内容[0004] 为了解决上述问题，本发明提供一种球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，使用铸造工艺获得球墨铸铁件零件毛坯，使用锻造工艺对零件毛坯进行最后的近净定型，不但可以减少机械加工成本，还可以对球墨铸铁件进行致密强化，消除内部缺陷。 [0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 [0007] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，锻造强化定型后，球墨铸铁件尺寸精度达到成品使用要求。 [0008] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，变形量不低于3％不超过8％。 [0009] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，具体步骤包括： [0010] 步骤1，球墨铸铁件铸造完成后直接在400℃以下，200℃以上脱模； [0011] 步骤2，将步骤1脱模后的球墨铸铁件投入加热炉或热处理炉，加热到800℃‑1100℃后，夹入喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量不低于1％不超过15％的锻造强化定型，保压时间不低于0.5min，所述脱模剂为含Mg脱模剂； [0012] 步骤3，保压结束后开模取出球墨铸铁件； [0013] 步骤4，对球墨铸铁件进行热处理。 [0014] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，所述步骤1中的脱模温度为300℃。 [0016] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，所述镁粉在含Mg脱模剂中的加入量为5％‑10％。 [0017] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，步骤2中所述的保压时间为1‑2min。 [0018] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，步骤4中所述热处理包括退火、正火、调制中的一种或多种。 [0019] 上述球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，所述球墨铸铁件为回转体零件。本发明的有益效果在于： [0020] 本发明的球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，对已经铸造成型的球墨铸铁件加热到800℃以上的温度，在喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量不低于1％不超过15％的锻造强化定型，从而实现了通过使用铸造工艺获得球墨铸铁件零件毛坯，使用锻造工艺对零件毛坯进行最后的近净定型(不同于锻造中的“校形”)，不但可以减少机械加工成本，还可以对球墨铸铁件进行致密强化，消除内部缺陷，通过合理控制锻造变形量以及脱模剂成分，确保球墨铸铁质件内部球状石墨不变形，表面球墨铸铁组织不退化，在较高的锻造温度下，也不会导致内部性能下降以及表面强度和耐蚀性的降低。 具体实施方式[0021] 一种球墨铸铁件的锻造强化定型工艺，对已经铸造成型的环形球墨铸铁件加热到800℃以上的温度，在喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量不低于1％不超过15％优选不低于3％不超过10％的锻造强化定型，锻造强化定型后，球墨铸铁件尺寸精度达到成品使用要求。 [0022] 具体步骤包括： [0023] 步骤1，球墨铸铁件铸造完成后直接在400℃以下，200℃以上脱模； [0024] 步骤2，将步骤1脱模后的球墨铸铁件投入加热炉或热处理炉，加热到800℃‑1100℃后，夹入喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量不低于1％不超过15％的锻造强化定型，保压时间不低于0.5min，所述脱模剂为含Mg脱模剂，通过在氮化硼‑石墨胶体脱模剂中(石墨含量≤30％)加入镁粉制作而成； [0025] 步骤3，保压结束后开模取出球墨铸铁件； [0026] 步骤4，对球墨铸铁件进行退火处理。 [0027] 实例1 [0028] 步骤1，球墨铸铁件铸造完成后直接在300℃左右脱模； [0029] 步骤2，将步骤1脱模后的球墨铸铁件投入加热炉，加热到850℃后，夹入喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量为5％的锻造强化定型，保压1.5min，所述脱模剂为含Mg脱模剂，通过在氮化硼‑石墨胶体脱模剂中(石墨含量≤30％)加入镁粉制作而成，镁粉在含Mg脱模剂中的加入量为5％； [0030] 步骤3，保压结束后开模取出球墨铸铁件； [0031] 步骤4，对球墨铸铁件进行退火处理。 [0032] 实例2 [0033] 步骤1，球墨铸铁件铸造完成后直接在300℃左右脱模； [0034] 步骤2，将步骤1脱模后的球墨铸铁件投入加热炉，加热到950℃后，夹入喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量为8％的锻造强化定型，保压1.5min，所述脱模剂为含Mg脱模剂，通过在氮化硼‑石墨胶体脱模剂中(石墨含量≤30％)加入镁粉制作而成，镁粉在含Mg脱模剂中的加入量为7％； [0035] 步骤3，保压结束后开模取出球墨铸铁件； [0036] 步骤4，对球墨铸铁件进行退火处理。 [0037] 实例3 [0038] 步骤1，球墨铸铁件铸造完成后直接在300℃左右脱模； [0039] 步骤2，将步骤1脱模后的球墨铸铁件投入加热炉，加热到1050℃后，夹入喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量为10％的锻造强化定型，保压1.5min，所述脱模剂为含Mg脱模剂，通过在氮化硼‑石墨胶体脱模剂中(石墨含量≤30％)加入镁粉制作而成，镁粉在含Mg脱模剂中的加入量为7％； [0040] 步骤3，保压结束后开模取出球墨铸铁件； [0041] 步骤4，对球墨铸铁件进行退火处理。 [0042] 对比例1 [0043] 步骤1，球墨铸铁件铸造完成后直接在300℃左右脱模； [0044] 步骤2，将步骤1脱模后的球墨铸铁件投入加热炉，加热到1050℃后，夹入喷洒脱模剂的闭式锻模中进行变形量为10％的锻造强化定型，保压1.5min，所述脱模剂为氮化硼‑石墨胶体脱模剂(石墨含量≤30％)； [0045] 步骤3，保压结束后开模取出球墨铸铁件； [0046] 步骤4，对球墨铸铁件进行退火处理。 [0047] 上述实例1‑3和对比例1的铸件均为呋喃树脂砂铸造的环形件，对环形球墨铸铁件锻造强化定型后，外径尺寸和圆度均达到了成品的误差要求，内径尺寸达到机加工前的精度要求，从而只需要对内径进行后续结构的机加工即可，实施例1‑3试样抗拉强度退火前后都比未经锻造加工的铸造件有所提高，可确定球化组织没有出现退化，对比例1中制件在退火前抗拉强度出现下降，退火后差距变小但仍不能消除，说明存在球化组织的明显退化。 [0048] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 |
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