一种高强度农机桥壳制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度农机桥壳，其通过高性能合金钢材料采用冲焊工艺制备得到，该高性能合金钢材材料中各元素的质量百分比为：C:0.09～0.23％、Si:0.05～0.32％、Cr:0.21～0.54％、Mo:0.47～0.95％、W:0.25～0.71％、Al:0.14～0.66％、Ni:0.53～1.10％、Co:0.30～1.25％、Ce:0.28～0.55％、Y:0.15～0.47％、Ti:0.075～0.30％、B:0.05～0.28％、Re:0.02～0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。本发明专利技术提供的高强度农机桥壳力学强度高、综合性能优异。异。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度农机桥壳


[0001]本专利技术涉及农机配件领域，特别涉及一种高强度农机桥壳。

技术介绍

[0002]车桥是车辆关键零部件之一，它既是传动系的组成部分，也是行驶系的重要组成部分。车辆桥壳作为车桥的主体部分，是保证车辆正常运行和使用寿命的关键部件，所以对其机械强度、刚度和耐疲劳性能等都有较高要求；农机车辆工作载荷大、环境特殊，对桥壳的综合性能要求。
[0003]按照成形方式可将驱动桥桥壳分为铸造桥壳、冲焊桥壳、机械胀形桥壳和内高压成形桥壳，其中冲焊桥壳由于高效率、高强度以及低成本成为目前使用最为广泛的一种桥壳之一，现多用于13吨及以下的轻、中、重型各种汽车。但其也存在以下主要缺陷：冲焊桥壳焊缝较多，焊接过程中受热较强，使材料分子结构发生改变而导致强度降低，且焊缝处性能无法得到充分控制，使得冲焊桥的失效(漏油、开裂等)多发生在焊缝处，导致气疲劳寿命进一步降低。专利CN102864384A公开了高强度汽车桥壳材料与桥壳制造方法，其制备的冲焊桥壳具有较高的力学性能，但其并对冲焊桥壳的工艺对桥壳材料的焊接性能进行针对性改进。
[0004]所以，现在有必要对现有技术进行改进，以开发焊接性能、强度、韧性等综合性能更高的桥壳，来满足更高的使用需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高强度农机桥壳。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高强度农机桥壳，其通过高性能合金钢材料采用冲焊工艺制备得到，该高性能合金钢材材料中各元素的质量百分比为：
[0007]C:0.09～0.23％、Si:0.05～0.32％、Cr:0.21～0.54％、Mo:0.47～0.95％、W:0.25～0.71％、Al:0.14～0.66％、Ni:0.53～1.10％、Co:0.30～1.25％、Ce:0.28～0.55％、Y:0.15～0.47％、Ti:0.075～0.30％、B:0.05～0.28％、Re:0.02～0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。
[0008]优选的是，其中的杂质至少包括Mn、P、Cu中的一种或多种，该高性能合金钢材材料中的碳当量CE＜0.45％，所述碳当量CE通过以下公式计算得到：
[0009]CE＝γC+γMn/6+γSi/24+γNi/15+γCr/5+γMo/4+γCu/13+γP/2；
[0010]其中，γC、γMn、γSi、γNi、γCr、γMo、γCu、γP分别表示对应元素的质量百分比。
[0011]优选的是，所述高性能合金钢材材料通过以下方法制备得到：
[0012]1)制备Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金，该Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金中各元素的质量比为：Ni:Co:Ce:Y＝4
～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3；
[0013]2)通过Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金与Fe、Ti、B、Re制备中间合金，该中间合金中各元素的质量比为：
[0014]Fe:Ni:Co:Ce:Y:Ti:B:Re＝80～92:4～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3:0.5～1.5:0.4～1.6:0.25～1；
[0015]3)通过中间合金与Fe、C、Si、Cr、Mo、W、Al熔炼制备所述高性能合金钢材材料。
[0016]优选的是，该高性能合金钢材材料通过以下方法制备得到：
[0017]1)制备Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金：
[0018]1‑
1)按照各元素的质量比为Ni:Co:Ce:Y＝4～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3；将氯化镍、氯化钴、氯化铈和氯化钇配制成混合溶液；
[0019]1‑
2)向所述混合溶液中加入过量的草酸钠溶液，反应结束后过滤，将固定产物用去离子水洗涤至中性；
[0020]1‑
3)将步骤1
‑
2)得到的产物在105
‑
170℃下真空干燥2
‑
8h，然后于900
‑
950℃、氢气气氛下煅烧4
‑
10h，得到Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金；
[0021]2)制备中间合金：
[0022]2‑
1)按照质量比Fe:Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金:Ti:B:Re＝80～92:9～21.5:0.5～1.5:0.4～1.6:0.25～1称取原料Fe、Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金、Ti、B、Re；
[0023]2‑
2)将原料Fe、Ti、B、Re加入到真空熔炼炉，在氩气保护下于1200
‑
1350℃下熔炼至原料全部熔化，然后加入Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金，升温至1380
‑
1650℃，至Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金全部熔化后降温至1050
‑
1150℃，熔炼2
‑
6min，然后将得到的钢水浇注到模具中，冷却，脱模，得到中间合金；
[0024]3)制备高性能合金钢材材料：
[0025]3‑
1)按照质量配比称取中间合金以及原料Fe、C、Si、Cr、Mo、W、Al；
[0026]3‑
2)将原料Fe、C、Si、Cr、Mo、W、Al加入真空熔炼炉，在氩气保护下于1320
‑
1450℃下熔炼至原料全部熔化，然后加入中间合金，升温至1500
‑
1560℃，至中间合金全部熔化后保持1
‑
5min，将得到的合金熔液浇注到模具中，自然冷却至室温，脱模，得到合金钢锭；
[0027]3‑
3)将步骤3
‑
2)得到的合金钢锭在650
‑
750℃下保温8
‑
16h进行热处理，然后冷却至室温，得到所述高性能合金钢材材料。
[0028]优选的是，该高性能合金钢材材料通过以下方法制备得到：
[0029]1)制备Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金：
[0030]1‑
1)按照各元素的质量比为Ni:Co:Ce:Y＝4～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3；将氯化镍、氯化钴、氯化铈和氯化钇配制成混合溶液；
[0031]1‑
2)向所述混合溶液中加入过量的草酸钠溶液，反应结束后过滤，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度农机桥壳，其特征在于，其通过高性能合金钢材料采用冲焊工艺制备得到，该高性能合金钢材材料中各元素的质量百分比为：C:0.09～0.23％、Si:0.05～0.32％、Cr:0.21～0.54％、Mo:0.47～0.95％、W:0.25～0.71％、Al:0.14～0.66％、Ni:0.53～1.10％、Co:0.30～1.25％、Ce:0.28～0.55％、Y:0.15～0.47％、Ti:0.075～0.30％、B:0.05～0.28％、Re:0.02～0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高强度农机桥壳，其特征在于，其中的杂质至少包括Mn、P、Cu中的一种或多种，该高性能合金钢材材料中的碳当量CE＜0.45％，所述碳当量CE通过以下公式计算得到：CE＝γC+γMn/6+γSi/24+γNi/15+γCr/5+γMo/4+γCu/13+γP/2；其中，γC、γMn、γSi、γNi、γCr、γMo、γCu、γP分别表示对应元素的质量百分比。3.根据权利要求2所述的高强度农机桥壳，其特征在于，所述高性能合金钢材材料通过以下方法制备得到：1)制备Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金，该Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金中各元素的质量比为：Ni:Co:Ce:Y＝4～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3；2)通过Ni
‑
Co
‑
Ce
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Y合金与Fe、Ti、B、Re制备中间合金，该中间合金中各元素的质量比为：Fe:Ni:Co:Ce:Y:Ti:B:Re＝80～92:4～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3:0.5～1.5:0.4～1.6:0.25～1；3)通过中间合金与Fe、C、Si、Cr、Mo、W、Al熔炼制备所述高性能合金钢材材料。4.根据权利要求3所述的高强度农机桥壳，其特征在于，该高性能合金钢材材料通过以下方法制备得到：1)制备Ni
‑
Co
‑
Ce
‑
Y合金：1
‑
1)按照各元素的质量比为Ni:Co:Ce:Y＝4～8:2.5～6:1.5～4.5:1～3；将氯化镍、氯化钴、氯化铈和氯化钇配制成混合溶液；1
‑
2)向所述混合溶液中加入过量的草酸钠溶液，反应结束后过滤，将固定产物用去离子水洗涤至中性；1
‑
3)将步骤1
‑
2)得到的产物在105
‑
170℃下真空干燥2
‑
8h，然后于900
‑
950℃、氢气气氛下煅烧4
‑
10h，得到Ni
‑
Co
‑
Ce
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Y合金；2)制备中间合金：2
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1)按照质量比Fe:Ni
‑
Co
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Ce
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Y合金:Ti:B:Re＝80～92:9～21.5:0.5～1.5:0.4～1.6:0.25～1称取原料Fe、Ni
‑
Co
‑
Ce
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Y合金、Ti、B、Re；2
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2)将原料Fe、Ti、B、Re加入到真空熔炼炉，在氩气保护下于1200
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1350℃下熔炼至原料全部熔化，然后加入Ni
‑
Co
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Ce
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Y合金，升温至1380
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1650℃，至Ni
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Co
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Ce
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Y合金全部熔化后降温至1050
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1150℃，熔炼2
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6min，然后将得到的钢水浇注到模具中，冷却，脱模，得到中间合金；3)制备高性能合金钢材材料：3
‑
1)按照质量配比称取中间合金以及原料Fe、C、Si、Cr、Mo、W、Al；3
‑
2)将原料Fe、C、Si、Cr、Mo、W、Al加入真空熔炼炉，在氩气保护下于1320
‑
1450℃下熔
炼至原料全部熔化，然后加入中间合金，升温至1500
‑
1560℃，至中间合金全部熔化后保持1
‑
5min，将得到的合金熔液浇注到模具中，自然冷却至室温，脱模，得到合金钢锭；3
‑
3)将步骤3
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌，路利成，周月村，郭宗存，
申请(专利权)人：盐城永鑫机械有限公司，
类型：发明
国别省市：