高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓泵材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種合金材料及其制備方法和應用，具體說是高強度合金鑄鋁螺旋流 恒壓栗材料及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002][0003] 該螺旋流恒壓栗解決了螺旋流恒壓栗摩擦大壽命短、對高濃度高粘度等重質漿液 體的適應性差、出液壓力小不恒定、流量小不穩(wěn)定、震動大體積大、軸承體過熱且兩端溫差 偏大易出故障等技術問題，其摩擦小、壽命長、對高濃度高粘度等重質漿液體的適應性好、 出液壓力大且恒定、流量大且穩(wěn)定、有效平衡軸向力與徑向力、震動小體積小且故障率極 低。
[0004] 但是，包括上述螺旋流恒壓栗在內的國內外栗類產品殼體材料大多數(shù)采用灰鐵、 球鐵、鑄鋼等鐵元素碳元素含量高的材質，具有高密度、質量重、易腐蝕的特性。但車載船載 及工程消防用栗對輕量化要求較高，同時石油化工工業(yè)對栗耐腐蝕性要求高，上述材質已 不能滿足現(xiàn)有消防，工程及工業(yè)生產要求。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有螺旋流恒壓栗材料不能滿足消防用栗對輕量化要求及 石油化工工業(yè)對栗耐腐蝕性要求而存在的技術問題，提供一種輕量、耐腐蝕性好的高強度 合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料及其制備方法和應用。
[0006] 為此，本發(fā)明提供一種高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料，其組分的質量百分比 含量為Cu:4.7-5.4% ;Zr:0.05-0.2% ;Mn:0.3-0.5% ;B:0.005-0.015% ;V:0.05-0.25% ; Mg:〈0.05% ;Ti:0.15-0.35% ;Fe:〈0.15% ;Si:〈0.08% ;Cd:0.15-0.25% ;余量為Al。
[0007] 優(yōu)選地，本發(fā)明組分的質量百分比含量為Cu: 4.85 % ; Zr: 0.07 % ;Mn: 0.35 % ; B: 0.008% ;V:0.06% ;Mg:0.03% ;Ti :0.21 % ;Fe:0.09% ;Si :0.04% ;Cd:0· 2% ;余量為Al。
[0008] 本發(fā)明同時提供一種高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料的制備方法，其包括如下 步驟：（1)對熔煉過程使用的工具、澆包、精煉劑，進行烘烤四個小時以上；（2)用50Kw-70Kw 功率給中頻感應爐預熱，同時除去坩堝壁上的雜質；（3)把鋁合金錠裝爐，通電熔化，用測溫 儀測量鋁液的溫度，當升溫到710-740攝氏度時，加入精煉劑，裝上氬氣精煉機，啟動精煉機 的電源，精煉時間為3-5分鐘，除去表面熔渣；（4)啟動精煉機的電源，打開氬氣瓶開關，調整 壓力為〇. 1-0.15MPa，將通氣管插入合金液開始精煉去氣，時間為25-30分鐘；（5)爐前檢測 成分的含量；（6)爐前檢驗合金液的含氣量，減壓凝固試樣需在二級以上當達不到二級時， 應進行第二次精煉去氣，再次進行檢驗，直到合格；（7)根據(jù)爐前檢驗成分含量，調整成分， 銅、鋯、錳、鎘以純金屬加入，硼、釩以硼鐵合金和釩鐵合金形式加入;加入占合金液總質量 0.05%的二氧化鈦壓于合金液中，細化晶粒，提高產品的性能;升溫到705-725攝氏度，加入 除渣劑，除去表面溶渣，即可進行澆注；（8)熱處理，采用535-543攝氏度固溶強化后，170-180攝氏度完全時效處理。
[0009]本發(fā)明同時提供高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料在制備螺旋流恒壓栗中的應 用，螺旋流恒壓栗設有栗后蓋、栗體、葉輪、軸承體和栗軸，栗后蓋設于所述栗體的后側并與 所述栗體固定連接，栗后蓋與所述栗體共同圍繞形成栗室;栗軸伸入栗室內，葉輪設于栗室 內栗軸的前端;栗后蓋與栗軸之間設有腔室，腔室內設有機械密封;軸承體與栗體相連接， 栗軸通過兩端雙滾動軸承支撐在軸承體上;葉輪設有后蓋板，后蓋板設有兩側，一側設有背 葉片，后蓋板另一側設有均勻分布的長葉片和短葉片，長葉片和短葉片交叉分布，長葉片和 短葉片均設有同樣方向的折彎，長葉片和短葉片均共同圍繞形成各自的回轉中心，短葉片 共同的回轉中心內口直徑大于長葉片共同的回轉中心內口直徑。
[0010]本發(fā)明采取上述制造工藝后，有以下效果：
[0011] 1、本發(fā)明材料來源容易獲得，生產過程不復雜，通過熱處理后的鑄件，抗拉強度> 500MPa，屈服強度>430MPa，硬度HB2 150,具有高強度、抗腐蝕能力好、耐6個以上壓力的氣 密試驗。
[0012] 2、通過精煉和通氬氣除氣處理，有效的去除合金液的氧化夾雜、氣體，流動性好， 沖型能力好，線收縮較小，適用于鑄造復雜的薄壁零件。
[0013] 3、這種鋁合金材料，密度為2.82g/cm3約為鋼鐵的三分之一，產品的重量明顯的減 輕，降低成本，裝卸方便。
[0014] 4、這種材料的產品，加工性能好，焊接性能好，提高了生產效率。
[0015] 5、同一型號鑄件材料特點對比：
[0016]

【具體實施方式】
[0017] 下面結合實例對本發(fā)明做進一步描述：
[0018] 以下實施例中所用精煉劑的生產廠家為:深圳派瑞科冶金材料有限公司，產品型 號為6AB;除渣劑的生產廠家為:深圳派瑞科冶金材料有限公司，產品型號為C0VERAL 73。
[0019] 實施例1
[0020] 用500Kg中頻感應爐熔煉該高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料，其工藝步驟為： (1)對熔煉過程使用的工具、澆包、精煉劑、提前烘烤，至少4個小時。（2)用60KW功率給中頻 感應爐預熱，同時除去坩堝壁上的雜質。（3)把優(yōu)質鋁合金錠裝爐，通電熔化，用測溫儀測量 鋁液的溫度，當升溫到720-730攝氏度時，加入精煉劑，裝上氬氣精煉機，啟動精煉機的電 源，精煉時間為4分鐘，除去表面熔渣。（4)啟動精煉機的電源，打開氬氣瓶開關，調整壓力為 0.12MPa，將通氣管插入合金液開始精煉去氣，時間為27分鐘。（5)爐前檢測成分的含量。（6) 爐前檢驗合金液的含氣量，減壓凝固試樣需在二級以上當達不到二級時，應進行第二次精 煉去氣，再次進行檢驗，直到合格。（7)根據(jù)爐前檢驗成分含量，調整成分，銅、鋯、錳、鎘以純 金屬加入，硼、釩以硼鐵合金和釩鐵合金的形式加入。加入占合金液總質量0.05 %的二氧化 鈦壓于合金液中，細化晶粒，提高產品的性能。升溫到710-720攝氏度，加入聚渣劑，除去表 面溶渣，即可進行澆注。（8)熱處理，采用535-543攝氏度固溶強化后，170-180攝氏度完全時 效處理。
[0021 ]本發(fā)明一種高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料化學成分見表1，力學性能見表2
[0022] 表1 一種高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料化學成分(質量百分比含量）
[0023]
[0024]表2-種高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料力學性能
[0025]
[0026] 實施例2
[0027] 用lOOOKg中頻感應爐熔煉該高強度合金鑄鋁螺旋流恒壓栗材料，其工藝步驟為： (1)對熔煉過程使用的工具、澆包、精煉劑、提前烘烤，至少5個小時。（2)用50Kw功率給中頻 感應爐預熱，同時除去坩堝壁上的雜質。（3)把優(yōu)質鋁合金錠裝爐，通電熔化，用測溫儀測量 鋁液的溫度，當升溫到730-740攝氏度時，加入精煉劑，裝上氬氣精煉機，啟動精