一种工程机械用支重轮的制造方法技术

本发明专利技术涉及合金的制造技术领域，具体公开了一种工程机械用支重轮的制造方法，由包含以下重量份比例的原料制成：高密度镍基合金重量份占比为

【技术实现步骤摘要】
一种工程机械用支重轮的制造方法


[0001]本专利技术涉及合金的制造
，特别涉及一种工程机械用支重轮的制造方法
。

技术介绍

[0002]支重轮是一种重要的机械元件，广泛应用于工程机械
、
汽车
、
航空航天等领域，用于增加机械系统的稳定性和承载能力，其主要作用是提供额外的质量，以抵消机械系统在高速运转或不稳定环境下产生的振动和震动，支重轮的设计和制造需要兼顾结构强度
、
稳定性和质量要求，以保证机械系统的安全和可靠性，而现今技术生产的支重轮，在硬度和韧性之间无法准确做到兼备，导致支重轮的屈服强度也受到影响，进而促使支重轮无法长久工作在恶劣的环境中，而高密度合金拥有着高硬度和韧性，因此，使用高密度的合金是同时提升支重轮硬度和韧性的必要手段
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种工程机械用支重轮的制造方法，通过使用高密度合金镍与含碳铁融合制造而成的支重轮，能够提高支重轮的屈服强度和硬度，且在提升强度和硬度的同时协同提高支重轮的冲击韧性，此外，再依据畸变率优化出的退火参数，能够进一步提升支重轮综合性能
。
[0004]为了达成以上目的，本专利技术采取的技术方案为：一种工程机械用支重轮的制造方法，由包含以下重量份比例的原料制成：高密度镍基合金重量份占比为
30%
‑
50%
，含碳铁占比为
50
‑
70%
，其中，纯铁为
49.9975%
‑
69.9988%
，所锻坯料含碳铁中碳的重量份比例为
0.0012%
‑
0.0025%
，高密度镍基合金材料成分为纯镍和含碳钨，在高密度镍基合金中，按重量份比例计，纯镍占比为
80%
‑
90%
，含碳钨占比为
10%
‑
20%
，其中，纯钨为
9.9970%
‑
19.9979%
，高密度镍基合金含碳钨中所含碳比例为
0.0021%
‑
0.0030%
；优选的，所述高密度镍基合金与含碳铁融合锻制的支重轮在制备前，需要对高密度镍基合金与含碳铁的锻锭坯料进行热变形处理，所用处理机器为热压锻缩机，热压锻缩机中温度范围控制在
1100
‑
1300℃
，在初始温度上升中，以5‑
15℃/s
的梯度进行升温，待达到温度控制范围后，保持温度
170s
‑
190s
之间，锤击频率为
20
次
/min。
[0005]作为本专利技术的进一步方案，所述高密度镍基合金与含碳铁的锻锭坯料，进行热变形处理工艺步骤中，为了降低热压锻缩机端部和压头间摩擦力，于热压锻缩机端部和压头间加入硅粉和石墨粉制备成的碳硅片，所制碳硅片的硅粉和石墨粉重量份混合比例为2：
1。
[0006]优选的，所述高密度镍基合金与含碳铁的锻锭坯料，进行热变形处理工艺步骤中，退火参数调节控制范围为
950
‑
1050℃/h
，在退火期间，以
10
‑
40s
的时间间隔进行退火，以便降低高密度镍基合金与含碳铁融合组织的畸变率，畸变率限定为
0.001
‑
0.01%
之间
。
[0007]作为本专利技术的进一步方案，所述高密度镍基合金与含碳铁的锻锭坯料，以退火结束为基准，使用
25
‑
37℃
的水进行冷却
。
[0008]优选的，所述高密度镍基合金与含碳铁融合锻制的支重轮生产工艺步骤具体为：步骤
S1
，使用高密度镍基合金与含碳铁进行锻锭开坯；步骤
S2
，对高密度镍基合金与含碳铁融合的坯料进行热变形处理；步骤
S3
，高密度镍基合金与含碳铁融合的坯料热变形退火参数调节；步骤
S4
，产出支重轮，并对支重轮进行性能检测及优化
。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，在对高密度镍基合金与含碳铁融合的坯料进行热变形处理中，依据高密度镍基合金与含碳铁融合坯料的畸变率优化为
0.001
‑
0.005%
，对退火参数和退火时间间隔进行优化，优化过程中，以退火参数和退火时间间隔作为双因素自变量，以畸变率作为因变量，进行因素参数的优化，所用优化公式为：
J
b
=
β0+
β1a2+
β2ab+
β3b2+
β4；其中，
J
b
为高密度镍基与含碳铁融合的坯料进行热变形处理中畸变率的数值，
β0‑
β3为退火参数和退火时间间隔与畸变率双因素分析中的相关系数，
β4为退火参数和退火时间间隔与畸变率双因素分析中的常数，
a
为退火参数值，
b
为退火时间间隔
。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述高密度镍基合金与含碳铁制造的支重轮中，对支重轮性能进行检测，检测指标为屈服强度
、
硬度和冲击韧性的检测，其中，屈服强度为
1100
‑
1200Mpa
，硬度
45
‑
50HRC
，冲击韧性为
50
‑
60J。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述高密度镍基合金与含碳铁融合锻制的支重轮材料由包含以下重量份比例的原料制成：高密度镍基合金重量份占比为
35%
‑
40%
，含碳铁占比为
60%
‑
65%
，其中，纯铁为
59.9988%
‑
64.9984%
，所锻坯料含碳铁中碳的重量份比例为
0.0012%
‑
0.0016%
，高密度镍基合金材料成分为纯镍和含碳钨，在高密度镍基合金中，按重量份比例计，纯镍占比为
85%
‑
90%
，含碳钨占比为
10%
‑
15%
，其中，纯钨为
9.9979%
‑
14.9975%
，高密度镍基合金含碳钨中所含碳比例为
0.0021%
‑
0.0025%。
[0012]本专利技术的一种工程机械用支重轮的制造方法具有的有益技术效果：通过使用高密度合金镍与含碳铁融合制造而成的支重轮，能够提高支重轮的屈服强度和硬度，且在提升强度和硬度的同时协同提高支重轮的冲击韧性，此外，再依据畸变率优化出的退火参数，能够进一步提升支重轮综合性能
。
[0013]该方法中未涉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种工程机械用支重轮的制造方法，其特征在于，由包含以下重量份比例的原料制成：高密度镍基合金重量份占比为
30%
‑
50%
，含碳铁占比为
50%
‑
70%
，其中，纯铁为
49.9975%
‑
69.9988%
，所锻坯料含碳铁中碳的重量份比例为
0.0012%
‑
0.0025%
，高密度镍基合金材料成分为纯镍和含碳钨，在高密度镍基合金中，按重量份比例计，纯镍占比为
80%
‑
90%
，含碳钨占比为
10%
‑
20%
，其中，纯钨为
9.9970%
‑
19.9979%
，高密度镍基合金含碳钨中所含碳比例为
0.0021%
‑
0.0030%
；其中，所述高密度镍基合金与含碳铁融合锻制的支重轮生产工艺步骤具体为：步骤
S1
，使用高密度镍基合金与含碳铁进行锻锭开坯；步骤
S2
，对高密度镍基合金与含碳铁融合的坯料进行热变形处理；步骤
S3
，高密度镍基合金与含碳铁融合的坯料热变形退火参数调节；步骤
S4
，产出支重轮，并对支重轮进行性能检测及优化
。2.
根据权利要求1所述的一种工程机械用支重轮的制造方法，其特征在于，所述高密度镍基合金与含碳铁融合锻制的支重轮材料由包含以下重量份比例的原料制成：高密度镍基合金重量份占比为
35%
‑
40%
，含碳铁占比为
60%
‑
65%
，其中，纯铁为
59.9988%
‑
64.9984%
，所锻坯料含碳铁中碳的重量份比例为
0.0012%
‑
0.0016%
，高密度镍基合金材料成分为纯镍和含碳钨，在高密度镍基合金中，按重量份比例计，纯镍占比为
85%
‑
90%
，含碳钨占比为
10%
‑
15%
，其中，纯钨为
9.9979%
‑
14.9975%
，高密度镍基合金含碳钨中所含碳比例为
0.0021%
‑
0.0025%。3.
根据权利要求2所述的一种工程机械用支重轮的制造方法，其特征在于，所述高密度镍基合金与含碳铁融合锻制的支重轮在制备前，需要对高密度镍基合金与含碳铁的锻锭坯料进行热变形处理，所用处理机器为热压锻缩机，热压锻缩机中温度范围控制在
1100
‑
1300℃
，在初始温度上升中，以5‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕华强，丁建俊，姜小栋，
申请(专利权)人：莱州市莱索制品有限公司，
类型：发明
国别省市：