一种以Co-Ti-Si-Mn 系合金为材料的凸轮轴套的加工制造方法技术

技术编号:13188379 阅读:67 留言:0更新日期:2016-05-11 17:48
本发明专利技术公开了一种以Co-Ti-Si-Mn系合金为材料的凸轮轴套的加工成形制造方法,该发明专利技术属于机械和电镀防腐综合技术领域。该凸轮轴套通过金属型重力铸造法获得毛坯铸件后再结晶退火处理,然后进行机加工+均匀化淬火+回火+表面沉积处理,最后电镀后抛光处理,此加工工艺流程合理,制的凸轮轴套耐磨性好,具有良好机械性能,使用寿命更长,抗腐蚀性能、抗氧化性好,表面光洁摩擦小、散热好,延长了使用寿命,因此该加工工艺得到广泛应用,在电镀中不存在氰化物,对环境污染小,减少电镀废水的处理成本,提高经济和社会效。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术属于机械和电镀防腐综合
,涉及凸轮轴套及其Co-T1-S1-Mn系合金,尤其是一种以Co-T1-S1-Mn系合金为材料的凸轮轴套的加工成形制造方法。
技术介绍
随着轴套加工技术的不断发展,对轴套的合理结构、制造质量、密封性能都有很高的要求。针对常规无内圈滚针轴承所存在的缺陷:如轴套易发热,使用中发热烫手;易漏油,内部润滑脂外溢,污染胶辊棉条,使滚针轴承因失油而磨损,当轴承磨损松动时,由于轴套与凸轮轴有一段结合部分,易产生摩擦而发热,轴头与外壳之间的密封性差,存在有空隙易使火花进入,从而增大摩擦阻力,使得轴套磨损严重,进一步加重轴承磨损,导致轴套寿命降低。还有就是加工方法不好导致了轴套表面硬度不够,易发生各种疲劳磨损,随着现代科学技术和现代工业的发展,传统的电镀锌层已不能完全满足要求,与纯金属镀层相比采用复合纯金属和合金混合镀层因具有更高的耐蚀性和良好的防护性以及美观性等,随着社会发展的要求越来越高,特别是飞机发动机和高性能的轿车、重载汽车发动机一些部件,“铅一锡一铜”三元合金镀层已不能适应其更高的性能要求,这就要求我们寻求更好的电镀工艺。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术为了解决上述问题,设计了一种以Co-T1-S1-Mn系合金为材料的凸轮轴套的加工成形制造方法。本专利技术设计了一种以Co-T1-S1-Mn系合金为材料的凸轮轴套的加工成形制造方法,该凸轮轴套材料主要包括了下列元素的百分比含量:C 1.25% -1.34%,Co 0.26 % -0.58 %, Ti 0.36 % -0.47 %, Si 1.62 % -2.87 %, Mn 0.54 % -0.72 %,Ge0.32% -0.53%,Mo 0.45% -0.87%,V 0.89% -0.94%,Ni 0.4%-0.7%,其余为铁及其杂质,优选C 1.29%-1.31%,Co 0.27% -0.51%,Ti 0.39%-0.41%,Si 1.92% -2.34%,Mn 0.59 % -0.64 %, Ge 0.35 % -0.51 %, Mo 0.52 % -0.71 %, V 0.91 % -0.92 %,N1.42% -0.63%,采用了如下的加工工艺:(I)采用金属型重力铸造法铸造凸轮轴套毛坯,即在金属液在重力的作用下浇入金属形腔中获得铸件,而且金属型腔表面喷涂三氧二铝涂料,防止金属液和型腔直接接触,在浇注前进行预热金属型,预热温度为300-36(TC,其浇注温度控制在750-800°C,保温50-90分钟后取出凸轮轴套铸件,(2)对铸造成形的凸轮轴套进行再结晶退火处理,将其加热到770-810°C,保温4-5h,炉中缓慢冷却到500°C,再快速风冷,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒,(3)对退火后的凸轮轴套进行镗削加工,采用数控机床输入程序自动加工,加工精度为IT7-1T8,表面粗糙度为:Ra =1.78-3.79 μ m,在加工中引入一种雾化无污染的润滑液,来降低切削温度,同时防止机械瘤形成,(4)进行均匀化淬火,淬火时采用盐浴冷却,再低温回火,回火温度为:200-27(TC,保温3-5h后进行化学气相沉积处理,将凸轮轴套置于通有氢气的炉内,加热到700-800°C,将SiC, TiC沉积在凸轮轴套表面,(5)对凸轮轴套表面电镀,电镀液的浓度配比含量如下:氯化镍60-70g/L,稀硫酸45-84g/L,硝酸镍50_70g/L,光亮剂10_12ml/L,电镀溶液温度控制在40-50°C,电镀时间为30-40分钟,电流密度为2-3A/dm2,(6)对凸轮轴套进行精整,先钳工修正再激光抛光。本专利技术优点如下:采用合理的时效处理方法,不仅保持了 Co-T1-S1-Mn系合金的硬度和耐磨性而且材料的韧性和抗拉强度好,工件寿命长,安全可靠。此加工工艺流程合理,制的的凸轮轴套耐磨性好,具有良好机械性能,抗腐蚀性能、抗氧化性好,表面光洁摩擦小、散热好,延长了使用寿命,因此该加工工艺得到广泛应用,在电镀中不存在氰化物,对环境污染小,减少电镀废水的处理成本,提高经济和社会效,电镀件的耐腐蚀性好,抗腐蚀、抗氧化能力强,安全可靠,使用寿命长,而且工艺简单,成本低,使用效果好。【具体实施方式】实施例一设计了一种凸轮轴套的加工成形制造方法,该凸轮轴套以Co-T1-S1-Mn系合金为材料,主要包括了下列元素的百分比含量:C 1.25%, Co 0.26%, Ti 0.36%, Si 1.62%,Mn 0.54%, Ge 0.32%, Mo 0.45%, V 0.89%, Ni 0.4%,其余为铁及其杂质,采用了如下的加工工艺:(I)采用金属型重力铸造法铸造凸轮轴套毛坯,即在金属液在重力的作用下浇入金属形腔中获得铸件,而且金属型腔表面喷涂三氧二铝涂料,防止金属液和型腔直接接触,在浇注前进行预热金属型,预热温度为300°C,其浇注温度控制在750°C,保温50分钟后取出凸轮轴套铸件,(2)对铸造成形的凸轮轴套进行再结晶退火处理,将其加热到770°C,保温4h,炉中缓慢冷却到500°C,再快速风冷,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒,(3)对退火后的凸轮轴套进行镗削加工,采用数控机床输入程序自动加工,加工精度为IT7,表面粗糙度为:Ra= 1.78ym,在加工中引入一种雾化无污染的润滑液,来降低切削温度,同时防止机械瘤形成,(4)进行均匀化淬火,淬火时采用盐浴冷却,再低温回火,回火温度为:200°C,保温3h后进行化学气相沉积处理,将凸轮轴套置于通有氢气的炉内,加热到700°C,将SiC,TiC沉积在凸轮轴套表面,(5)对凸轮轴套表面电镀,电镀液的浓度配比含量如下:氯化镍60g/L,稀硫酸45g/L,硝酸镍50g/L,光亮剂10ml/L,电镀溶液温度控制在40°C,电镀时间为30分钟,电流密度为2A/dm2,(6)对凸轮轴套进行精整,先钳工修正再激光抛光实施例二设计了一种凸轮轴套的加工成形制造方法,该凸轮轴套以Co-T1-S1-Mn系合金为材料,主要包括了下列元素的百分比含量:C 1.34%, Co 0.58%, Ti 0.47%, Si 2.87%,Mn 0.72%, Ge 0.53%, Mo 0.87%, V 0.94%, Ni 0.7%,其余为铁及其杂质,采用了如下的加工工艺:(I)采用金属型重力铸造法铸造凸轮轴套毛坯,即在金属液在重力的作用下浇入金属形腔中获得铸件,而且金属型腔表面喷涂三氧二铝涂料,防止金属液和型腔直接接触,在浇注前进行预热金属型,预热温度为300-360°C,其浇注温度控制在800°C,保温90分钟后取出凸轮轴套铸件,(2)对铸造成形的凸轮轴套进行再结晶退火处理,将其加热到810°C,保温5h,炉中缓慢冷却到500°C,再快速风冷,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒,(3)对退火后的凸轮轴套进行镗削加工,采用数控机床输入程序自动加工,加工精度为IT8,表面粗糙度为:Ra = 3.79μπι,在加工中引入一种雾化无污染的润滑液,来降低切削温度,同时防止机械瘤形成,(4)进行均匀化淬火,淬火时采用盐浴冷却,再低温回火,回火温度为:270°C,保温5h后进行化学气相沉积处理,将凸轮轴套置于通有氢气的炉内,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以Co‑Ti‑Si‑Mn系合金为材料的凸轮轴套的加工制造方法,材料主要包括的下列元素重量百分比含量为:C 1.25%‑1.34%,Co 0.26%‑0.58%,Ti 0.36%‑0.47%,Si 1.62%‑2.87%,Mn 0.54%‑0.72%,Ge 0.32%‑0.53%,Mo 0.45%‑0.87%,V 0.89%‑0.94%,Ni 0.4%‑0.7%,其余为铁及其杂质,其特征在于:(1)采用金属型重力铸造法铸造凸轮轴套毛坯,即在金属液在重力的作用下浇入金属形腔中获得铸件,而且金属型腔表面喷涂三氧二铝涂料,防止金属液和型腔直接接触,在浇注前进行预热金属型,预热温度为300‑360℃,其浇注温度控制在750‑800℃,保温50‑90分钟后取出凸轮轴套铸件,(2)对铸造成形的凸轮轴套进行再结晶退火处理,将其加热到770‑810℃,保温4‑5h,炉中缓慢冷却到500℃,再快速风冷,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒,(3)对退火后的凸轮轴套进行镗削加工,采用数控机床输入程序自动加工,加工精度为IT7‑IT8,表面粗糙度为:Ra=1.78‑3.79μm,在加工中引入一种雾化无污染的润滑液,来降低切削温度,同时防止机械瘤形成,(4)进行均匀化淬火,淬火时采用盐浴冷却,再低温回火,回火温度为:200‑270℃,保温3‑5h后进行化学气相沉积处理,将凸轮轴套置于通有氢气的炉内,加热到700‑800℃,将SiC,TiC沉积在凸轮轴套表面,(5)对凸轮轴套表面电镀,电镀液的浓度配比含量如下:氯化镍60‑70g/L,稀硫酸45‑84g/L,硝酸镍50‑70g/L,光亮剂10‑12ml/L,电镀溶液温度控制在40‑50℃,电镀时间为30‑40分钟,电流密度为2‑3A/dm2,(6)对凸轮轴套进行精整,先钳工修正再激光抛光。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张明
申请(专利权)人:无锡华冶钢铁有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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