本发明专利技术公开了一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体及其生产工艺，由蠕状石墨铸铁铸造制得，以质量百分比计，其原料含有：C:3.2%~3.8%、Si:1.8%~2.4%、Mn:0.5%~1.0%、P:0%~0.25%、S:0.08%~0.03%、Cu:0.10%~0.40%、Sn:0.01%~0.03%、Sb:0.004%~0.02%、Cr:0.10%~0.3%、余量为Fe和伴随杂质，原料生产过程中采用占铁水总质量0.20%~0.40%的变质处理剂以控制石墨形态的蠕化率为25%~50%。本发明专利技术液压泵的机械性能得到极大提升，抗拉强度≥420N/mm2、硬度范围为HB153~HB229，在60MPa的耐压测试超过24.6万次。次。次。
【技术实现步骤摘要】
一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体及其生产工艺
[0001]本专利技术涉及一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体及其生产工艺，属于石墨铸铁
技术介绍
[0002]目前市场上用于大型工程机械上的液压控制零部件都使用普通灰口铸铁作为原材料。 用于液压系统上的灰口铸铁泵体，在应用于高压差条件的设备时，在频繁的高低压变换工况使用条件下会发生因机械强度不足而导致液压泵断裂的问题，其机械强度无法满足使用需求。
[0003]根据石墨的形态，可将灰铸铁分为：普通灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁以及蠕墨铸铁，普通灰铸铁的石墨呈片状，金相观察时，石墨以单独的片状散布在基体上，它们是分隔的，互不联系的，如图1所示；球墨铸铁中的石墨呈球状，可锻铸铁中的石墨成团絮状，而蠕墨铸铁中石墨呈蠕虫状，又称蠕状石墨铸铁。
[0004]灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态密切相关，灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，在液压系统等领域中广为应用。目前市场上用于大型工程机械的液压系统核心零件液压泵都使用灰口铸铁作为首选材料。近年来，在国家环保政策的要求下，为了减少废气排放、改善空气质量，大型工程机械的废气排放不断被要求减量。在这样的背景下，具有更高的能源转换效率、保压压力更大的工程液压零部件开始蓬勃发展。正如前面所述，在频繁的高低压变换工况的工作环境中，普通灰铸铁制作的液压泵会因机械强度不足存在断裂的风险。
[0005]鉴于上述问题，必须发展新的高机械强度的液压泵体才能适用于新型的工程机械应用上。
技术实现思路
[0006]本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体及其生产工艺。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，由蠕状石墨铸铁铸造制得，以质量百分比计，其原料含有：C:3.2%~3.8%、Si:1.8%~2.4%、Mn:0.5%~1.0%、P:0%~0.25%、S:0.08%~0.03%、Cu:0.10%~0.40%、Sn:0.01%~0.03%、Sb:0.004%~0.02%、Cr:0.10%~0.3%、余量为Fe和伴随杂质，原料生产过程中采用占铁水总质量0.20%~0.40%的变质处理剂以控制石墨形态的蠕化率为25%~50%。
[0008]进一步地，所述蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，其抗拉强度≥420N/mm2、硬度范围为HB153~HB229。
[0009]进一步地，所述变质处理剂中，以质量百分比计，含有：Mg:4.0%~6.0%、Al:0%~1.0%、Si:40%~50%、Ca:1.5%~2.5%、RE:4.5%~5.5%，余量为Fe，其中，RE代表镧系稀土元素的
总和。
[0010]进一步地，所述Mg与Ce 的质量之和占整个蠕状石墨铸铁的质量百分比为0.01%~0.03%，其中，Ce为RE中的一种元素。
[0011]本专利技术还采用如下技术方案：一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体的生产工艺，包括如下步骤：S1、熔料：将主原料、边角料及回炉料投入中频炉内升温至1400~1450℃熔炼，使其熔化成铁水，用碳硅仪对铁水的含碳量进行检测，再用分光光谱仪检测Si%、Mn%、P%、S%、Cu%、Sn%、Sb%、Cr%的含量，分析结束后断电进行第一次除渣作业并加入合金配料，经成分分析确认后进行第二次除渣作业；S2、出汤：将铁水包转移至炉前进行出汤作业，控制出汤温度为1450~1600℃，出汤前在铁水包内加入0.2%接种剂进行铁水孕育从而完成出汤动作；S3、蠕化处理：使用喂丝法向铁水包中加入占铁水总质量0.80%~1%的变质处理丝线对铁水进行蠕化处理，所述变质处理丝线为镧系稀土镁硅钙铁合金，各元素在变质处理剂中的质量百分含量分别为: Mg:4.0%~6.0%、Al:0%~1.0%、Si:40%~50%、Ca:1.5%~2.5%、RE:4.5%~5.5%，余量为Fe，RE代表镧系稀土元素的总和；S4、浇铸前进行铁水取样，再次对成分进行分析确认，成分合格即向砂模型腔内填充浇铸，同时加入5~10g/s的随流孕育进行铁水孕育动作，浇铸过程中铁水温度保持为1350~1450℃，即得到蠕状石墨铸铁高强度液压泵体。
[0012]进一步地，所述主原料、边角料及回炉料三者的质量比例为5%：65%：30%，所述合金配料中包含Si、Mn、P、S、Cu、Sn、Sb及Cr中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述接种剂为硅钡铝钙铁合金。
[0014]进一步地，所述蠕化处理时间为60~120s。
[0015]进一步地，所述步骤S1和S4中，成分的目标含量均为：C:3.2%~3.8%、Si:1.8%~2.4%、Mn:0.5%~1.0%、P:0%~0.25%、S:0.08%~0.03%、Cu:0.10%~0.40%、Sn:0.01%~0.03%、Sb:0.004%~0.02%、Cr:0.10%~0.30%，以上百分比均为质量百分比。
[0016]进一步地，S%含量为0.008%~0.015%时，变质处理剂的加入量为铁水出汤重量的0.8%；S%含量为0.016%~0.030%时，变质处理剂的加入量为铁水出汤铁水重量的1%。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：（1）将碳当量C.E.值控制在3.8~4.6之间，能够保证铁水在凝固过程中的碳当量接近于共晶成分，从而达到细化石墨尺寸(避免石墨爆炸)以及避免内部缩松的目的；（2）本专利技术中合理控制了Mn、Cu、Sb及Cr的质量百分比，保证液压泵体其整个基地组织中的珠光体含量在80%以上，同时又避免了因Mn、Cu、Cr含量过高所导致的硬度过高的问题；（3）通过Mg、Ce的含量进行控制实现了对于蠕化率的控制，使得本专利技术的蠕状石墨铸铁液压泵其原料中的石墨形态蠕化率为20%~50%，相比于市场上的普通灰口铸铁，本专利技术的蠕状石墨铸铁液压泵体的机械性能得到极大的提升，其抗拉强度≥420N/mm2、硬度范围为HB153~HB229，在60MPa的耐压测试超过24.6万次。
附图说明
[0018]图1是现有技术中普通灰铸铁液压泵体的金相图。
[0019]图2是本专利技术的蠕状石墨铸铁液压泵体的金相图。
[0020]图3是本专利技术的蠕状石墨铸铁液压泵体的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0022]本专利技术公开一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，由蠕状石墨铸铁铸造制得，以质量百分比计，其原料含有：C:3.2%~3.8%、Si:1.8%~2.4%、Mn:0.5%~1.0%、P:0%~0.25%、S:0.08%~0.03%、Cu:0.10%~0.40%、Sn:0.01%~0.03%、Sb:0.004%~0.02%、Cr:0.10%~0.3%、余量为Fe和伴随杂质，原料生产过程中采用占铁水总质量0.20%~0.40%的变质处理剂控制石墨形态的蠕化率为25%~本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，其特征在于：由蠕状石墨铸铁铸造制得，以质量百分比计，其原料含有：C:3.2%~3.8%、Si:1.8%~2.4%、Mn:0.5%~1.0%、P:0%~0.25%、S:0.08%~0.03%、Cu:0.10%~0.40%、Sn:0.01%~0.03%、Sb:0.004%~0.02%、Cr:0.10%~0.3%、余量为Fe和伴随杂质，原料生产过程中采用占铁水总质量0.20%~0.40%的变质处理剂以控制石墨形态的蠕化率为25%~50%。2.如权利要求1所述的蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，其特征在于：所述蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，其抗拉强度≥420N/mm2、硬度范围为HB153~HB229。3.如权利要求2所述的蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，其特征在于：所述变质处理剂中，以质量百分比计，含有：Mg:4.0%~6.0%、Al:0%~1.0%、Si:40%~50%、Ca:1.5%~2.5%、RE:4.5%~5.5%，余量为Fe，其中，RE代表镧系稀土元素的总和。4.如权利要求3所述的蠕状石墨铸铁高强度液压泵体，其特征在于：所述Mg与Ce 的质量之和占整个蠕状石墨铸铁的质量百分比为0.01%~0.03%，其中，Ce为RE中的一种元素。5.一种蠕状石墨铸铁高强度液压泵体的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、熔料：将主原料、边角料及回炉料投入中频炉内升温至1400~1450℃熔炼，使其熔化成铁水，用碳硅仪对铁水的含碳量进行检测，再用分光光谱仪检测Si%、Mn%、P%、S%、Cu%、Sn%、Sb%、Cr%的含量，分析结束后断电进行第一次除渣作业并加入合金配料，经成分分析确认后进行第二次除渣作业；S2、出汤：将铁水包转移至炉前进行出汤作业，控制出汤温度为1450~1600℃，出汤前在铁水包内加入0.2%接种剂进行铁水孕育从而完成出汤动作；S3、蠕化处理：使用喂丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈智颂，
申请(专利权)人：苏州勤美达精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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