| 成果名稱： | 一種球墨鑄鐵油缸座及其生產(chǎn)工藝 |
| 登記日期： | 2019-09-12 |
| 完成單位： | 廣東中天創(chuàng)展球鐵有限公司 |
| 完成人員： | 柯志敏,黃梓波,陳永成 |
| 研究起止日期： | 2018-08-15至2019-08-12 |
| 主要應(yīng)用行業(yè)： | 制造業(yè) |
| 高新技術(shù)領(lǐng)域： | 新材料 |
| 評價單位： | 國家知識產(chǎn)權(quán)局 |
| 評價日期： | 2019-08-13 |
| 成果簡介： | ①課題來源與背景； 油缸缸體是工程機(jī)械--擠壓機(jī)最主要部件，它的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。2013年底我司為廣東某公司生產(chǎn)1件厚大斷面的油缸缸體如圖1所示。鑄件材料牌號為QT600-3，凈重約13500kg，最大外形尺寸為1980mm×1330mm×1130mm,缸尺寸為Φ840mm×800mm,，主要壁厚為330mm?？蛻籼岢鲆韵聫?qiáng)制性要求：①采用附鑄試塊驗收，力學(xué)性能必須達(dá)到以下要求：抗拉強(qiáng)度Rm≥600MPa，伸長率A≥3%；②缸體底部、底部與缸壁R處不得有縮松或針孔等缺陷；③缸內(nèi)壁進(jìn)行衍磨，且硬度200-250HB；④加工后進(jìn)行25MPa的水壓測試，歷時10min不滲漏不冒汗；⑤磁粉探傷，不允許存在影響強(qiáng)度的鑄造缺陷，如夾渣、夾砂、氣孔。 ②技術(shù)原理及性能指標(biāo)； 采用合理的隨形成型冷鐵，合理的澆注系統(tǒng)，優(yōu)質(zhì)的原材料，合適的銅和銻含量配比及嚴(yán)格的過程控制等，生產(chǎn)出符合客戶要求的厚大斷面油缸缸體。 （1）70mm標(biāo)準(zhǔn)附鑄試塊的性能：抗拉強(qiáng)度Rm：532-578MPa，屈服強(qiáng)度Rp0.2:372-415MPa，斷后伸長率：12.5-16.0%，硬度：175-189HB，球化率：90-96%，石墨大小：6級，珠光體體積分?jǐn)?shù)：25-35%，鐵素體體積分?jǐn)?shù)：65-75%。 （2）油缸座底部、頂部本體金相中球化率達(dá)到94%以上、數(shù)量達(dá)到300個/mm2，差異小，且硬度差異也小，說明油缸座本體材質(zhì)均勻性非常好，在使用過程，受到巨大壓力時不易開裂。 （3）對油缸座進(jìn)行破壞性試驗：在出現(xiàn)裂紋失效R位處切開，進(jìn)行著色探傷，未發(fā)現(xiàn)任何缺陷，特別是縮松、夾渣；金相中球化率為93%、數(shù)量300個/mm2；同時取樣檢測屈服強(qiáng)度Rp0.2，結(jié)果為：329-367MPa。 ③技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性； ⑴無論在哪個位置取樣，該鑄件的球化率是比較高的，均達(dá)到90%，且石墨球數(shù)也比較多；從而不僅保證厚大斷面鑄件的致密性，而且減少縮松的傾向。 ⑵合理使用隨形成型冷鐵，不僅可以提高球化率和增加石墨球數(shù)，還可以提高珠光體體積分?jǐn)?shù)，確保有較高的硬度。 ⑶設(shè)計合理的澆注系統(tǒng)，不僅能確?？焖倨椒€(wěn)充型，而且有效地避免渣子進(jìn)入鑄型，減少夾渣缺陷的產(chǎn)生。 ⑷使用優(yōu)質(zhì)的原材料，如高純生鐵、增碳劑、球化劑，同時采用合成球鐵熔煉工藝，為生產(chǎn)厚大斷面球墨鑄鐵件提供優(yōu)質(zhì)的鐵液。 ⑸合適的w（Cu）和w（Sb）量，保證該鑄件基體的珠光體體積分?jǐn)?shù)為65%～85%，從而保證厚大斷面鑄件具有良好的綜合力學(xué)性能。 ④技術(shù)的成熟程度，適用范圍和安全性； 本成果技術(shù)除于成熟階段，適用于鑄件生產(chǎn)過程中，提升產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)客戶使用，證明：使用壽命顯著提高，由原來的18-24個月提高至48個月以上。 ⑤應(yīng)用情況及存在的問題； 通過合理的鑄造工藝和熔煉工藝相結(jié)合，生產(chǎn)單一厚大斷面油缸缸體，經(jīng)檢驗各項技術(shù)指標(biāo)均符合客戶要求。為以后生產(chǎn)同類鑄件積累寶貴的經(jīng)驗。在持續(xù)性的實驗過程中發(fā)現(xiàn)，缸底與缸壁連接圓弧R位經(jīng)常出現(xiàn)開裂漏油或無裂紋滲油失效，而此時油缸座使用壽命往往在18-24個月，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)對失效處解剖（此處壁厚大于85mm），金相分析（圖1）：球化率90%，石墨大?。?級，石墨球數(shù)量：100個/mm2；屈服強(qiáng)度Rp0.2為：285MPa。分析認(rèn)為：R位石墨球雖然圓整，但因其數(shù)量少，不夠致密，同時285MPa的屈服強(qiáng)度仍無法承受油缸工作時產(chǎn)生的巨大壓力，最終因漏油或滲油失效。 ⑥歷年獲獎情況； 本技術(shù)獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的發(fā)明專利證書 |
科技成果登記信息公示——一種球墨鑄鐵油缸座及其生產(chǎn)工藝
來源：市科技局訪問量：-發(fā)布時間：2019-11-05
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