一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊及其製造方法
2023-05-16 00:44:06 1
專利名稱：：一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種滾動導軌副滑塊；本發明還涉及一種該滑塊的製造方法。
背景技術：
：目前，國內、外的滾動導軌副滑塊所用的材料一般為優質低合金結構鋼模鍛或熱軋或冷拉而成型。為了保證耐磨性，在製造滑塊時，鋼製滑塊採取淬火硬化或滲碳硬化。但此類材料淬透性差，淬火後硬化層深度不均勻，外型尺寸較大的滑塊尤其顯著。同一件滑塊，壁厚較薄的部位，有效硬化層深度較深；壁厚較厚的部位，有效硬化層深度則較淺。達不到技術要求，因而導致工件使用壽命降低。此外，鋼製滑塊所用鋼材價格昂貴，毛坯製造，機械加工和熱處理工藝過程複雜，造成滑塊成品成本高。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種淬透性高以及抗咬合性能、抗磨損性能良好的滾動導軌副滑塊；為此，本發明還要提供一種該滑塊的製造方法。為了解決上述技術問題，本發明的一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊，所述滑塊由銅鉬球墨鑄鐵製造，其基體組織為貝氏體。作為上述技術方案的改進，用於製造所述滑塊的銅鉬球墨鑄鐵由以下組分構成碳3.64.0%，矽2.42.8%，錳《0.5%，磷《0.08%，硫《0.06%，鎂0.030.06%，稀土0.0250.050%，銅《0.80%，鉬《0.50%，其餘為鐵。本發明的一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊的製造方法，包括以下步驟a.製作滑塊的成形型腔；b.將熔煉好的銅鉬球墨鑄鐵鐵水澆注至成形型腔中；c.根據滑塊的尺寸進行機械加工；d.對滑塊進行貝氏體化熱處理。步驟d中所述貝氏體化熱處理包括以下工藝1)將由銅鉬球墨鑄鐵製造的滑塊加熱至850900°C;2)將滑塊放置在油中冷卻；3)將分步驟2)得到的滑塊在240290°C的環境中保溫4560分鐘；4)將滑塊加熱至280300°C，保溫24小時。本發明的有益效果是這種貝氏體球墨鑄鐵滑塊由於採用銅鉬球墨鑄鐵製造，銅鉬球墨鑄鐵毛坯成本比鋼製毛坯低4060%，其基體組織為貝氏體，抗擦傷性能和耐磨性良好，具有良好吸振性能，使導軌副的運行狀態更加穩定，還有良好機加工性能，延刀具使用壽命，提高切削速度，降低加工成本，從鑄造、熱處理至加工成品，全過程生產周期短、能耗低，滑塊的重量減輕58%，有利於降低生產成本。3下面結合附圖和具體實施方式對發明作進一步詳細的說明。圖1是滑塊的結構示意圖。具體實施例方式本發明的一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊，所述滑塊由銅鉬球墨鑄鐵製造，其基體組織為貝氏體。用於製造所述滑塊的銅鉬球墨鑄鐵由以下組分構成碳3.64.0%，矽2.42.8%，錳《0.5%，磷《0.08%，硫《0.06%，鎂0.030.06%，稀土0.0250.050%，銅《0.80%，鉬《0.50%，其餘為鐵。本發明的一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊的製造方法，包括以下步驟a.製作滑塊的成形型腔；b.將熔煉好的銅鉬球墨鑄鐵鐵水澆注至成形型腔中；c.根據滑塊的尺寸進行機械加工；d.對滑塊進行貝氏體化熱處理。步驟d中所述貝氏體化熱處理包括以下工藝1)將由銅鉬球墨鑄鐵製造的滑塊加熱至850900°C;2)將滑塊放置在油中冷卻；3)將分步驟2)得到的滑塊在240290°C的環境中保溫4560分鐘；4)將滑塊加熱至280300°C，保溫24小時。本發明中的銅和鉬所起的冶金作用是以固溶體形式存在於過冷奧氏體中的銅和鉬，抑制碳原子擴散，提高過冷奧氏體穩定性，使TTT曲線右移。在本發明中採用冷卻速度較為緩慢而無汙染的油，作貝氏體等溫冷卻介質替代現行常用有汙染水源的硝酸鹽成為可能。除此之外，銅還能改善石墨球圓整度和促進珠光體形成，對游離碳化物析出起了抑制作用。前述給定的銅鉬含量範圍雖然很寬，但在實施過程中，銅鉬的優化含量則由滑塊壁厚h(參照圖1)來決定，如下表所示。滑塊壁厚h(單位-mm)合金元素加入量％銅鉬200.600.800.350.50為了便於更全面理解本發明，下面將給出兩個具體實施例對本發明作進一步說明。實施例1:滑塊的壁厚10mm，選用銅鉬球墨鑄鐵的化學成分為碳3.6%、矽2.8%、錳0.40%、磷0.06%、硫0.05%、鎂0.04%、稀土0.035%、銅0.18%、鉬0.10%，其餘為鐵。鑄態金相組織為珠光體基體+2030%鐵素體+35%碳化物。球化級別12級、球墨大小56級。硬度170241HB。其製造方法包括滑塊的成形型腔造型、銅鉬球墨鑄鐵熔煉和澆注、滑塊機械加工和貝氏體化熱處理等步驟。貝氏體化處理參數先將滑塊在溫度86090(TC下進行奧氏體化加熱，再油冷，在溫度24029(TC下保溫4560分鐘，隨後於280320。C回火24小時。實施例2:滑塊的壁厚25mm，選用銅鉬球墨鑄鐵的化學成分為碳3.8%、硫2.35%、錳0.35%、磷0.07%、硫0.06%、鎂0.035%、稀土0.042%、銅0.46%、鉬0.32%，其餘為鐵。鑄態金相組織為索氏體型珠光體基體+1020%破碎狀鐵素體+510%碳化物。球化級別1級、石墨大小23級。硬度328353HB。由於成形的滑塊硬度偏高，切削加工困難，需要退火將其硬度降低。退火工藝60062(TC，保溫時間24小時，硬度《28HRC。然後對滑塊進行機械加工和貝氏體化熱處理。貝氏體化處理參數先將滑塊在溫度85087(TC下進行奧氏體化加熱，再油冷，在溫度24026(TC下保溫4560分鐘，隨後於28030(TC回火24小時。權利要求一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊，其特徵在於所述滑塊由銅鉬球墨鑄鐵製造，其基體組織為貝氏體。2.根據權利要求1所述的貝氏體球墨鑄鐵滑塊，其特徵在於所述銅鉬球墨鑄鐵是球墨鑄鐵通過銅、鉬合金化和貝氏體化熱處理而獲得。3.根據權利要求2所述的貝氏體球墨鑄鐵滑塊，其特徵在於用於製造所述滑塊的銅鉬球墨鑄鐵由以下組分構成碳3.64.0%，矽2.42.8%，錳《0.5%，磷《0.08%，硫《0.06%，鎂0.030.06%，稀土0.0250.050%，銅《0.80%，鉬《0.50%，其餘為鐵。4.根據權利要求3所述的貝氏體球墨鑄鐵滑塊，其特徵在於所述銅鉬球墨鑄鐵中銅、鉬的含量與滑塊壁厚(h)具有下表所列關係tableseeoriginaldocumentpage25.—種貝氏體球墨鑄鐵滑塊的製造方法，其特徵在於包括以下步驟a.製作滑塊的成形型腔；b.將熔煉好的銅鉬球墨鑄鐵鐵水澆注至成形型腔中；c.根據滑塊的尺寸進行機械加工；d.對滑塊進行貝氏體化熱處理。6.根據權利要求5所述的貝氏體球墨鑄鐵滑塊的製造方法，其特徵在於步驟d中所述貝氏體化熱處理包括以下工藝1)將由銅鉬球墨鑄鐵製造的滑塊加熱至850900°C;2)將滑塊放置在油中冷卻；3)將分步驟2)得到的滑塊在24029(TC的環境中保溫4560分鐘；4)將滑塊加熱至28030(TC，保溫24小時。全文摘要本發明公開了一種貝氏體球墨鑄鐵滑塊及其製造方法，滑塊由銅鉬球墨鑄鐵製造，基體組織為貝氏體，其製造方法是先製作滑塊的成形型腔，再將熔煉好的銅鉬球墨鑄鐵鐵水澆注至成形型腔中，然後根據滑塊的尺寸進行機械加工，最後對滑塊進行貝氏體化熱處理，這種貝氏體球墨鑄鐵滑塊由於採用銅鉬球墨鑄鐵製造，銅鉬球墨鑄鐵毛坯成本比鋼製毛坯低40～60％，其基體組織為貝氏體，抗擦傷性能和耐磨性良好，具有良好吸振性能，使導軌副的運行狀態更加穩定，還有良好機加工性能，延刀具使用壽命，提高切削速度，降低加工成本，從鑄造、熱處理至加工成品，全過程生產周期短、能耗低，滑塊的重量減輕5～8％，有利於降低生產成本。文檔編號C21D5/00GK101736185SQ20091021408公開日2010年6月16日申請日期2009年12月18日優先權日2009年12月18日發明者區文波申請人:區文波