一種以Co-Ti-Si-Mn 系合金為材料的凸輪軸套的加工制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該發(fā)明屬于機(jī)械和電鍍防腐綜合技術(shù)領(lǐng)域，涉及凸輪軸套及其Co-T1-S1-Mn系合金，尤其是一種以Co-T1-S1-Mn系合金為材料的凸輪軸套的加工成形制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著軸套加工技術(shù)的不斷發(fā)展，對軸套的合理結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、密封性能都有很高的要求。針對常規(guī)無內(nèi)圈滾針軸承所存在的缺陷:如軸套易發(fā)熱，使用中發(fā)熱燙手；易漏油，內(nèi)部潤滑脂外溢，污染膠輥棉條，使?jié)L針軸承因失油而磨損，當(dāng)軸承磨損松動(dòng)時(shí)，由于軸套與凸輪軸有一段結(jié)合部分，易產(chǎn)生摩擦而發(fā)熱，軸頭與外殼之間的密封性差，存在有空隙易使火花進(jìn)入，從而增大摩擦阻力，使得軸套磨損嚴(yán)重，進(jìn)一步加重軸承磨損，導(dǎo)致軸套壽命降低。還有就是加工方法不好導(dǎo)致了軸套表面硬度不夠，易發(fā)生各種疲勞磨損，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電鍍鋅層已不能完全滿足要求，與純金屬鍍層相比采用復(fù)合純金屬和合金混合鍍層因具有更高的耐蝕性和良好的防護(hù)性以及美觀性等，隨著社會發(fā)展的要求越來越高，特別是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和高性能的轎車、重載汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一些部件，“鉛一錫一銅”三元合金鍍層已不能適應(yīng)其更高的性能要求，這就要求我們尋求更好的電鍍工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明為了解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種以Co-T1-S1-Mn系合金為材料的凸輪軸套的加工成形制造方法。
[0004]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種以Co-T1-S1-Mn系合金為材料的凸輪軸套的加工成形制造方法，該凸輪軸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%，其余為鐵及其雜質(zhì)，優(yōu)選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藝:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造凸輪軸套毛坯，即在金屬液在重力的作用下澆入金屬形腔中獲得鑄件，而且金屬型腔表面噴涂三氧二鋁涂料，防止金屬液和型腔直接接觸，在澆注前進(jìn)行預(yù)熱金屬型，預(yù)熱溫度為300-36(TC，其澆注溫度控制在750-800°C，保溫50-90分鐘后取出凸輪軸套鑄件，(2)對鑄造成形的凸輪軸套進(jìn)行再結(jié)晶退火處理，將其加熱到770-810°C，保溫4-5h，爐中緩慢冷卻到500°C，再快速風(fēng)冷，使形變晶粒重新結(jié)晶為均勻的等軸晶粒，(3)對退火后的凸輪軸套進(jìn)行鏜削加工，采用數(shù)控機(jī)床輸入程序自動(dòng)加工，加工精度為IT7-1T8，表面粗糙度為:Ra =
1.78-3.79 μ m,在加工中引入一種霧化無污染的潤滑液，來降低切削溫度，同時(shí)防止機(jī)械瘤形成，(4)進(jìn)行均勻化淬火，淬火時(shí)采用鹽浴冷卻，再低溫回火，回火溫度為:200-27(TC，保溫3-5h后進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理，將凸輪軸套置于通有氫氣的爐內(nèi)，加熱到700-800°C，將SiC, TiC沉積在凸輪軸套表面，(5)對凸輪軸套表面電鍍，電鍍液的濃度配比含量如下:氯化鎳60-70g/L，稀硫酸45-84g/L，硝酸鎳50_70g/L，光亮劑10_12ml/L，電鍍?nèi)芤簻囟瓤刂圃?0-50°C，電鍍時(shí)間為30-40分鐘，電流密度為2-3A/dm2，(6)對凸輪軸套進(jìn)行精整，先鉗工修正再激光拋光。
[0005]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下:采用合理的時(shí)效處理方法,不僅保持了 Co-T1-S1-Mn系合金的硬度和耐磨性而且材料的韌性和抗拉強(qiáng)度好，工件壽命長，安全可靠。此加工工藝流程合理，制的的凸輪軸套耐磨性好，具有良好機(jī)械性能，抗腐蝕性能、抗氧化性好，表面光潔摩擦小、散熱好，延長了使用壽命，因此該加工工藝得到廣泛應(yīng)用，在電鍍中不存在氰化物，對環(huán)境污染小，減少電鍍廢水的處理成本，提高經(jīng)濟(jì)和社會效，電鍍件的耐腐蝕性好，抗腐蝕、抗氧化能力強(qiáng)，安全可靠，使用壽命長，而且工藝簡單，成本低，使用效果好。
【具體實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例一
[0007]設(shè)計(jì)了一種凸輪軸套的加工成形制造方法，該凸輪軸套以Co-T1-S1-Mn系合金為材料，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%，其余為鐵及其雜質(zhì)，采用了如下的加工工藝:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造凸輪軸套毛坯，即在金屬液在重力的作用下澆入金屬形腔中獲得鑄件，而且金屬型腔表面噴涂三氧二鋁涂料，防止金屬液和型腔直接接觸，在澆注前進(jìn)行預(yù)熱金屬型，預(yù)熱溫度為300°C，其澆注溫度控制在750°C，保溫50分鐘后取出凸輪軸套鑄件，(2)對鑄造成形的凸輪軸套進(jìn)行再結(jié)晶退火處理，將其加熱到770°C，保溫4h，爐中緩慢冷卻到500°C，再快速風(fēng)冷，使形變晶粒重新結(jié)晶為均勻的等軸晶粒，(3)對退火后的凸輪軸套進(jìn)行鏜削加工，采用數(shù)控機(jī)床輸入程序自動(dòng)加工，加工精度為IT7，表面粗糙度為:Ra= 1.78ym,在加工中引入一種霧化無污染的潤滑液，來降低切削溫度，同時(shí)防止機(jī)械瘤形成，(4)進(jìn)行均勻化淬火，淬火時(shí)采用鹽浴冷卻，再低溫回火，回火溫度為:200°C，保溫3h后進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理，將凸輪軸套置于通有氫氣的爐內(nèi)，加熱到700°C，將SiC，TiC沉積在凸輪軸套表面，(5)對凸輪軸套表面電鍍，電鍍液的濃度配比含量如下:氯化鎳60g/L，稀硫酸45g/L，硝酸鎳50g/L，光亮劑10ml/L，電鍍?nèi)芤簻囟瓤刂圃?0°C，電鍍時(shí)間為30分鐘，電流密度為2A/dm2，(6)對凸輪軸套進(jìn)行精整，先鉗工修正再激光拋光
[0008]實(shí)施例二
[0009]設(shè)計(jì)了一種凸輪軸套的加工成形制造方法，該凸輪軸套以Co-T1-S1-Mn系合金為材料，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%，其余為鐵及其雜質(zhì)，采用了如下的加工工藝:(I)采用金屬型重力鑄造法鑄造凸輪軸套毛坯，即在金屬液在重力的作用下澆入金屬形腔中獲得鑄件，而且金屬型腔表面噴涂三氧二鋁涂料，防止金屬液和型腔直接接觸，在澆注前進(jìn)行預(yù)熱金屬型，預(yù)熱溫度為300-360°C，其澆注溫度控制在800°C，保溫90分鐘后取出凸輪軸套鑄件，(2)對鑄造成形的凸輪軸套進(jìn)行再結(jié)晶退火處理，將其加熱到810°C，保溫5h，爐中緩慢冷卻到500°C，再快速風(fēng)冷，使形變晶粒重新結(jié)晶為均勻的等軸晶粒，(3)對退火后的凸輪軸套進(jìn)行鏜削加工，采用數(shù)控機(jī)床輸入程序自動(dòng)加工，加工精度為IT8，表面粗糙度為:Ra = 3.79μπι，在加工中引入一種霧化無污染的潤滑液，來降低切削溫度，同時(shí)防止機(jī)械瘤形成，(4)進(jìn)行均勻化淬火，淬火時(shí)采用鹽浴冷卻，再低溫回火，回火溫度為:270°C，保溫5h后進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理，將凸輪軸套置于通有氫氣的爐內(nèi)，加熱到800°C，將SiC，TiC沉積在凸輪軸套表面，(5)對凸輪軸套表面電鍍，電鍍液的濃度配比含量如下:氯化鎳70g/L，稀硫酸84g/L，硝酸鎳70g/L，光亮劑12ml/L，電鍍?nèi)芤簻囟瓤刂圃?0°C，電鍍時(shí)間為40分鐘，電流密度為3A/dm2，(6)對凸輪軸套進(jìn)行精整，先鉗工修正再激光拋光
[0010]申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以Co-T1-S1-Mn系合金為材料的凸輪軸套的加工制造方法，材料主要包括的下列元素重量百分比含量為: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%，其余為鐵及其雜質(zhì)，其特征在于: (1)采用金屬型重力鑄造法鑄造凸輪軸套毛坯，即在金屬液在重力的作用下澆入金屬形腔中獲得鑄件，而且金屬型腔表面噴涂三氧二鋁涂料，防止金屬液和型腔直接接觸，在澆注前進(jìn)行預(yù)熱金屬型，預(yù)熱溫度為300-360°C，其澆注溫度控制在750-800°C，保溫50-90分鐘后取出凸輪軸套鑄件， (2)對鑄造成形的凸輪軸套進(jìn)行再結(jié)晶退火處理，將其加熱到770-810°C，保溫4-5h，爐中緩慢冷卻到500°C，再快速風(fēng)冷，使形變晶粒重新結(jié)晶為均勻的等軸晶粒， (3)對退火后的凸輪軸套進(jìn)行鏜削加工，采用數(shù)控機(jī)床輸入程序自動(dòng)加工，加工精度為.1T7-1T8，表面粗糙度為:Ra= 1.78-3.79 μ m,在加工中引入一種霧化無污染的潤滑液，來降低切削溫度，同時(shí)防止機(jī)械瘤形成， (4)進(jìn)行均勻化淬火，淬火時(shí)采用鹽浴冷卻，再低溫回火，回火溫度為:200-27(TC，保溫3-5h后進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理，將凸輪軸套置于通有氫氣的爐內(nèi)，加熱到700-800°C，將SiC, TiC沉積在凸輪軸套表面， (5)對凸輪軸套表面電鍍，電鍍液的濃度配比含量如下:氯化鎳60-70g/L，稀硫酸.45-84g/L，硝酸鎳50-70g/L，光亮劑10_12ml/L，電鍍?nèi)芤簻囟瓤刂圃?0_50°C，電鍍時(shí)間為.30-40分鐘，電流密度為2-3A/dm2，(6)對凸輪軸套進(jìn)行精整，先鉗工修正再激光拋光。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以Co-Ti-Si-Mn系合金為材料的凸輪軸套的加工成形制造方法，該發(fā)明屬于機(jī)械和電鍍防腐綜合技術(shù)領(lǐng)域。該凸輪軸套通過金屬型重力鑄造法獲得毛坯鑄件后再結(jié)晶退火處理，然后進(jìn)行機(jī)加工+均勻化淬火+回火+表面沉積處理，最后電鍍后拋光處理，此加工工藝流程合理，制的凸輪軸套耐磨性好，具有良好機(jī)械性能，使用壽命更長，抗腐蝕性能、抗氧化性好，表面光潔摩擦小、散熱好，延長了使用壽命，因此該加工工藝得到廣泛應(yīng)用，在電鍍中不存在氰化物，對環(huán)境污染小，減少電鍍廢水的處理成本，提高經(jīng)濟(jì)和社會效。
【IPC分類】C21D1/26, C23C28/00, C22C38/14, C25D3/12, C21D1/18
【公開號】CN105525221
【申請?zhí)枴緾N201410573166
【發(fā)明人】張明
【申請人】無錫華冶鋼鐵有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年10月23日