叶片泵用转子及其制造方法技术

本发明专利技术涉及叶片泵用转子及其制造方法。根据本发明专利技术的一实施方式，提供一种叶片泵用转子，是以放射状形成有多个插槽并具有圆盘形状的叶片泵用转子，其特征在于，所述叶片泵用转子的材质以重量比包含生铁：20～70％、Cu：0.2～0.5％、Fe：0.1～0.4％，余量为废料及废钢，并且，所述叶片泵用转子由在奥氏体基体组织中析出有球状石墨的球墨铸铁构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地，涉及用作汽车转向泵的叶片泵的转子及其制造方法。
技术介绍
目前，为了增加汽车转向装置的转向力，使用多种装置，当为液压式转向装置的情况下，使用用于供给液压的动力转向泵。作为这种动力转向泵，可使用多种泵，但通常使用不仅效率高、体积和重量小，而且振动小的叶片泵。图1为简要示出这种叶片泵的一例的剖视图，其中，上述叶片泵包括本体部I以及内置于上述本体部I的泵芯包3，上述泵芯包3包括:转子31，其以能够旋转的方式设置在上述本体部I的内部；以及定子30，其内置有上述转子31。并且，在上述转子31上形成有多个插槽，上述叶片32以可在上述插槽的内部进行滑动的方式安装于该插槽的内部。在此，通过未图示的弹簧等将上述叶片32向上述定子30的内壁加压，从而防止叶片32的端部与定子30的内壁面之间的泄漏。由于上述转子31与通过引擎的驱动力旋转的旋转轴50相结合，因而将与引擎的驱动一起旋转。若转子31旋转，则上述叶片32 —起旋转，从而压送由叶片、定子和转子的外面所定义的空间内部的流体。因此，上述转子需要具有高的耐磨性及耐冲击性。为此，以往是利用20CrMo或Crl2MoV等的低合金钢 ，并通过渗碳淬火等热处理进行制造。就这种制造方法而言，不仅处理复杂，而且还需要切断条状的连续铸件来加工，因而存在材料消耗量多、且加工时间也变长的问题。尤其是，就渗碳淬火处理而言，由于原材料消耗量高、且淬火后部件的尺寸变化大，因而存在难以制造的缺点。
技术实现思路
本专利技术是为了克服如上所述的现有技术中的缺点而提出的，其课题在于，提供耐磨耗性及耐冲击性优秀，且容易制造的叶片泵用转子。本专利技术的技术课题还在于，提供制造如上所述的叶片泵用转子的方法。为了解决上述技术课题，本专利技术的一实施方式提供叶片泵用转子，是以放射状形成有多个插槽并具有圆盘形状的叶片泵用转子，其特征在于，其材质是以重量比包含生铁:20~70%、Cu:0.2~0.5%、Fe:0.1~0.4%，余量为废料(scrap)和废钢，并且，所述叶片泵用转子由在奥氏体基体组织中析出有球状石墨的球墨铸铁构成。在此，废料(scrap)是指在机械加工过程中生成的碎屑等，废钢是指使用后废弃的钢材等。在本专利技术的上述实施方式中，利用球墨铸铁获得作为叶片泵用转子充分的强度和耐磨耗性，并且作为材料利用低廉且容易获得的废料及废钢，从而能够减少制造费用。在此，废钢的重量比可相同或小于废料的重量比，具体地，可使废料与废钢的重量比达到1:1至5:1。根据本专利技术的另一个实施方式，提供叶片泵用转子的制造方法，其特征在于，包括:以重量比计生铁:20~70%、Cu:0.2~0.5%、Fe:0.1~0.4%，且余量为废料和废钢的方式配合原料而熔炼原液熔液的步骤；向熔炼后的上述原液熔液投入球化剂和孕育剂而获得熔液的步骤；将上述熔液注入至铸模而获得转子半成品的铸造步骤；对上述转子半成品进行机械加工以使其具有规定形状的步骤；以及对机械加工后的转子半成品进行等温淬火的步骤。在此，在上述熔炼原液熔液的步骤中，可在1500~1550°C温度下取出上述原液熔液。另外，作为上述球化剂，投入上述原液熔液质量的1.0~1.2%的稀土类硅铁镁合金(FeSiMg6REl)。另一方面，上述等温淬火的步骤可包括:将上述转子半成品加热至890~950°C温度并保持60~90分钟的步骤；将上述转子半成品投入到温度为280~340°C的液体中并保持I~3小时的步骤；以及在大气中冷却至常温的步骤。并且，上述液体是将KNO3和NaNO3以1:1的质量比混合而成的硝酸盐溶液。另外，上述叶片泵用转子的制造方法还可以包括将等温淬火结束的上述转子半成品研磨成最终形状的步骤。根据具有如上所述构成的本专利技术的实施方式，将利用球墨铸铁，该球墨铸铁具有析出了球状石墨的奥氏体组织。奥氏体组织不仅具有高的耐冲击性和耐磨耗性，还通过加工硬化，在生产过程中表面硬度进一步得到提高。并且，由于球状石墨所具有的高润滑性能，能够更加提高耐磨耗性。另外，由于不使用稀土类或高价的材料，而利用废料和废钢，因而能够大大降低制造成本。【附图说明】图1为简要示出以往叶片泵的结构的剖视图。图2为表示本专利技术转子的一实施例的内部结构的照片。【具体实施方式】以下，参照附图，对本专利技术的叶片泵的实施例进行详细的说明。在此，本专利技术并不是涉及叶片泵所包含的转子的形态，而是与其材质相关，因而不受转子形态的限制。在以下说明中，根据具有上述图1所述的形态的叶片泵进行说明。 通常，铸铁由于其硬度高，因而具有耐磨性优秀、切削性良好的特性，但是，由于拉伸强度低、脆性强，因而不适合作为露出在高压环境中的部件使用。尤其是，当为上述叶片泵用转子的情况下，由于以紧贴于叶片侧面部的方式进行滑动，因而需要比以往更高的耐磨性。在本专利技术中，为了克服铸铁的缺点，作为转子的材质使用球墨铸铁，该球墨铸铁具有析出了球状石墨的奥氏体组织。根据本专利技术的一实施例，在作为叶片泵用转子的材质的球墨铸铁中，生铁的含量以重量比计为20~70%，可以为30~60%，也可以为40~50%。生铁是由铁矿石直接制造的铁的一种，除了包含2.2~7%(大致为2.5~4.5%)的C之外，还包含硫、磷等杂质。生铁具有易碎的特性，因而不能进行压延或锻造，但由于熔点低，因而具有适合用作铸件原料的特性。另一方面，意味着在对钢材进行机械加工的过程中生成的碎屑或碎块的废料，会保持母材所具有的特性。并且，曾经用作建材或各种结构物等但使用寿命已到期的废钢，也保持原来的钢材所具有的柔性和韧性，因此，若在铸造工序中与生铁一同混合使用，则可改善生铁的特性。根据本专利技术的一实施例，在作为叶片泵用转子的材质的球墨铸铁中，铁(Fe)的含量以重量比计为0.1~0.4%，可以为0.15~0.35%，也可以为0.25~0.35%。根据本专利技术的一实施例，在作为叶片泵用转子的材质的球墨铸铁中，添加以重量比计为0.2~0.5%的铜。铜是使石墨的形状变粗变短，减少D型、E型过冷石墨，并促进A型片状石墨的元素。另外，铜对石墨形态的改善起到非常好的作用，在共析转变过程中抑制石墨化，减轻铸铁的冷硬倾向。而且，改善碳化物的分布，形成珠光体，并使组织微细化。并且，在促进珠光体的形成的情况下，缩短珠光体之间的距离，以使珠光体微细化。另外，通过提高熔液的流动性来提高铸造性，并由此具有降低残留应力的效果。并且，铜使组织致密化，并使 铸铁的拉伸强度和硬度等有所提高。为此，添加以重量比计为0.2~0.5%的铜。另外，铜的含量以重量比计可以为0.3~0.5%，也可以为0.3~0.4%。以下，对本专利技术的用于制造转子的制造工序进行说明。(I)熔炼(smelting)以适当的比率选择生铁、废料、废钢、铜和Fe来制备原料，将该原料放入中频感应炉(middle frequency induct1n furnace),并进行加热以使原料全部溶解后进行熔炼，从而获得原液熔液。此时，从炉中取出原液熔液的温度大致为1500~1550°C。(2)球化处理及孕育(inoculat1n)在由上述熔炼步骤熔炼的原液熔液中，接种用于石墨球化的球化剂和孕育剂。此时，作为球化剂，可使用包含已知用于促进石墨球化的元素即Mg、Ca和稀土类(RE)的球化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片泵用转子，是以放射状形成有多个插槽并具有圆盘形状的叶片泵用转子，其特征在于，所述叶片泵用转子的材质以重量比包含生铁：20～70％、Cu：0.2～0.5％、Fe：0.1～0.4％，余量为废料及废钢，并且，所述叶片泵用转子由在奥氏体基体组织中析出有球状石墨的球墨铸铁构成。

【技术特征摘要】
2013.03.08 KR 10-2013-00252421.一种叶片泵用转子，是以放射状形成有多个插槽并具有圆盘形状的叶片泵用转子，其特征在于， 所述叶片泵用转子的材质以重量比包含生铁:20~70%、Cu:0.2~0.5%,Fe:0.1~0.4%，余量为废料及废钢， 并且，所述叶片泵用转子由在奥氏体基体组织中析出有球状石墨的球墨铸铁构成。2.根据权利要求1所述的叶片泵用转子，其特征在于，废钢的重量比与废料的重量比相同，或废钢的重量比小于废料的重量比。3.根据权利要求2所述的叶片泵用转子，其特征在于，废料与废钢的重量比为1:1至5:1。4.一种叶片泵用转子的制造方法，其特征在于，包括: 以重量比生铁:20~70%、Cu:0.2~0.5%、Fe:0.1~0.4%，且余量为废料和废钢的方式配合原料，熔炼原液熔液的步骤； 向熔炼后的上述原液熔液投入球化剂及孕育剂，获得熔液的步骤； 将上述熔液注入至铸模，获得转子半成品的铸造步骤； 对上述转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴载奉，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR