一种金属耐磨合金法兰的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种金属耐磨合金法兰的制备工艺，具体涉及法兰制造技术领域，包括以下步骤，原材料准备，铸件原料准备，碳0.8

【技术实现步骤摘要】
一种金属耐磨合金法兰的制备工艺


[0001]本专利技术涉及法兰制造
，更具体地说，本专利技术涉及一种金属耐磨合金法兰的制备工艺。

技术介绍

[0002]法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘，是轴与轴之间相互连接的零件，可以用于管端之间的连接，但是传统的法兰一般为普通碳钢铸造而成，在使用时不仅耐磨性较差，而且为了减少磨损对法兰的使用造成的影响，一般会设置较厚的内壁，不仅所需材料成本较高，而且铸造出的法兰重量较重，不便于搬运和运输，因此，需要一种轻量化的金属耐磨合金法兰的制备工艺来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种金属耐磨合金法兰的制备工艺，本专利技术所要解决的技术问题是：传统的法兰在使用时不仅耐磨性较差，而且为了减少磨损对法兰的使用造成的影响，一般会设置较厚的内壁，不仅所需材料成本较高，而且铸造出的法兰重量较重，不便于搬运和运输的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种金属耐磨合金法兰的制备工艺，包括以下步骤：
[0005]S1、原材料准备：
[0006]铸件原料准备；
[0007]碳0.8-1.2％、硅0.6-0.8％、铬18-22％、锰2.2-3.2％、钒0.2-0.6％、磷0.01-0.03％、镍0.4-0.8％、钼0.2-0.5％、氮0.2-0.4％和锌0.06-0.08％，余量为铜、铁和不可避免的杂质。
[0008]内芯层材料准备；
[0009]碳纤维5-45％和热固性树脂45-70％。
[0010]S2、毛坯件底壳预制：
[0011]将称取好的铸件原料进行混合处理，投入到温度为1450-1500℃的熔炉中进行合金熔炼，同时，选择合适大小的法兰底壳模具清理后进行预热，在法兰模具内放入一层网状钢丝圈，待熔炉内温度达到1500-1520℃时，对溶液取样进行光谱分析，合格后出炉，得到高铬铸铁水，再将得到的高铬铸铁水浇注到预制好的法兰底壳模具内，浇注温度为950-1000℃，冷却后进行脱模并取出法兰毛坯件底壳。
[0012]S3、内芯层制备：
[0013]将热固性树脂与碳纤维按照比例在混合机中进行均匀的混合，混合完成后倒入预制好的法兰毛坯件底壳内，并预留一定的空间，加热到150-480℃，等待固化成型，固化完成之后以100℃/h的温升将温度升高至950-1000℃，再将上述步骤中剩余的高铬铸铁水继续浇注到预制好的法兰毛坯件底壳内，成型得到铸件，浇注温度为950-1000℃，冷却后得到轻
量化的耐磨合金法兰毛坯。
[0014]S4、热处理：
[0015]将得到的法兰毛坯装入热处理炉，然后热处理炉缓慢升温至200℃左右，保温l-2h，升温至400℃左右，保温l-2h，随后将炉温升至600℃再进行保温1-2h，之后以150℃/h的温升速度，将炉温快速升至950℃后进行2～3h的保温，而后停止加热，进行空冷，空冷之后以室温再次装入热处理炉，以60℃/h的温升速度将炉温升高至600℃，再以100℃/h的温升升温到900℃左右，保温3.5-4h，取出空冷，冷却到室温后再次装炉升温到235-245℃，保温4-5h，再次出炉空冷，从而完成对法兰毛坯件的热处理。
[0016]S5、打磨成型：
[0017]将上述步骤得到的法兰毛坯件利用抛光机进行打磨抛光处理，得到法兰成品。
[0018]作为本专利技术的进一步方案：所述碳纤维采用PAN基碳纤维，碳纤维长度为1-100mm。
[0019]作为本专利技术的进一步方案：所述PAN基碳纤维选择T300、T700、T800、T1000、M30或者M40中的一种或两种及以上的组合物。
[0020]作为本专利技术的进一步方案：所述S2中对法兰底壳模具的预热温度为950-1000℃。
[0021]作为本专利技术的进一步方案：所述S3中对热固性树脂与碳纤维的混合时长为35-50min，混合温度为30-60℃。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1、本专利技术通过设置内芯层和高铬铸铁外壳，使得高铬铸铁外壳可以保障法兰的耐磨性，同时内芯层由碳纤维和热固性树脂制作而成，重量较轻，使得通过本专利技术制造而成的法兰可以在不影响法兰硬度和强度的前提下一定范围内明显降低其重量，且碳纤维可以选用碳纤维生产车间内的一些边角废料，材料成本较低，与目前传统的金属法兰制备方法相比，本专利技术所制备出的法兰为高铬铸铁外壳和内芯层双层组合而成，不仅具有高强度、高韧性和高耐磨度，而且造价较低，还具有轻量化的特点，便于搬运和运输。
[0024]2、本专利技术通过对淬火温度、回火温度进行了合理优化，使高铬铸铁淬火组织中马氏体、残余奥氏体和碳化物含量适中，从而可以降低高铬铸铁的残余应力和脆性，并保持高铬铸铁的高强度和耐磨性，保障了高铬铸铁的组织均匀和韧性，其洛氏硬度、冲击韧性和综合力学性能均得到了较大提升。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1，依以下具体步骤生产金属耐磨合金法兰：
[0027]S1、原材料准备：
[0028]铸件原料准备；
[0029]碳0.8-1.2％、硅0.6-0.8％、铬18-22％、锰2.2-3.2％、钒0.2-0.6％、磷0.01-0.03％、镍0.4-0.8％、钼0.2-0.5％、氮0.2-0.4％和锌0.06-0.08％，余量为铜、铁和不可避免的杂质。
[0030]内芯层材料准备；
[0031]碳纤维5％，热固性树脂70％。
[0032]S2、毛坯件底壳预制：
[0033]将称取好的铸件原料进行混合处理，投入到温度为1450-1500℃的熔炉中进行合金熔炼，同时，选择合适大小的法兰底壳模具清理后进行预热，在法兰模具内放入一层网状钢丝圈，待熔炉内温度达到1500-1520℃时，对溶液取样进行光谱分析，合格后出炉，得到高铬铸铁水，再将得到的高铬铸铁水浇注到预制好的法兰底壳模具内，浇注温度为950-1000℃，冷却后进行脱模并取出法兰毛坯件底壳。
[0034]S3、内芯层制备：
[0035]将热固性树脂与碳纤维按照比例在混合机中进行均匀的混合，混合完成后倒入预制好的法兰毛坯件底壳内，并预留一定的空间，加热到150℃，等待固化成型，固化完成之后以100℃/h的温升将温度升高至950-1000℃，再将上述步骤中剩余的高铬铸铁水继续浇注到预制好的法兰毛坯件底壳内，成型得到铸件，浇注温度为950-1000℃，冷却后得到轻量化的耐磨合金法兰毛坯。
[0036]S4、热处理：
[0037]将得到的法兰毛坯装入热处理炉，然后热处理炉缓慢升温至150℃左右，保温l-2h，升温至40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属耐磨合金法兰的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、原材料准备：铸件原料准备；碳0.8-1.2％、硅0.6-0.8％、铬18-22％、锰2.2-3.2％、钒0.2-0.6％、磷0.01-0.03％、镍0.4-0.8％、钼0.2-0.5％、氮0.2-0.4％和锌0.06-0.08％，余量为铜、铁和不可避免的杂质；内芯层材料准备；碳纤维5-45％和热固性树脂45-70％；S2、毛坯件底壳预制：将称取好的铸件原料进行混合处理，投入到温度为1450-1500℃的熔炉中进行合金熔炼，同时，选择合适大小的法兰底壳模具清理后进行预热，在法兰模具内放入一层网状钢丝圈，待熔炉内温度达到1500-1520℃时，对溶液取样进行光谱分析，合格后出炉，得到高铬铸铁水，再将得到的高铬铸铁水浇注到预制好的法兰底壳模具内，浇注温度为950-1000℃，冷却后进行脱模并取出法兰毛坯件底壳；S3、内芯层制备：将热固性树脂与碳纤维按照比例在混合机中进行均匀的混合，混合完成后倒入预制好的法兰毛坯件底壳内，并预留一定的空间，加热到150-480℃，等待固化成型，固化完成之后以100℃/h的温升将温度升高至950-1000℃，再将上述步骤中剩余的高铬铸铁水继续浇注到预制好的法兰毛坯件底壳内，成型得到铸件，浇注温度为950-1000℃，冷却后得到轻量化的耐磨合金法兰毛坯；S4、热处理：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛德春，王文春，
申请(专利权)人：湖北恩腾机械有限公司，
类型：发明
国别省市：