[发明专利]高刚度灰铁液压阀阀体铸造工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造工艺，尤其是一种高刚度液压阀阀体铸造工艺。

背景技术

液压阀是实现液压传动和控制的关键性元件，在各种液压系统中应用广泛，是机械工业实现自动控制的重要基础件。

液压阀阀芯卡紧是液压系统常见的现象，阀芯卡紧除了与阀孔和阀杆的配合间隙及形状公差的不当、阀体阀杆的加工质量较差以及油液的污染等有关外，还与阀体铸件材质的刚度直接相关。目前我国还不能稳定生产刚度足够高、抗变形能力足够强的灰铸铁高压液压阀体铸件，综合分析其原因，主要是铸件铁水纯净度差，金相组织不均匀，导致阀体铸件材质的弹性模量低，刚度不够，在高压液压油的压力作用下，阀孔便产生变形，于是使阀芯卡住。为防止阀芯卡死，不得不放大配合间隙，从而使得卡死现象改善，但这样由于配合时已经主动扩大了磨损量，使液压阀寿命指标大大降低。阀体铸件的性能直接影响液压阀及整个液压系统的性能，高质量液压铸件的生产已是液压件行业发展的关键。

发明内容

本发明是要解决高刚度灰铁铸造的液压阀阀体铁水纯净度差，金相组织不均匀的技术问题，而提供一种高刚度灰铁液压阀阀体铸造工艺方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高刚度灰铁液压阀阀体铸造工艺方法，具体步骤是：

1、采用金属型浇注

浇注时增加铸件冷却速度，从而增加铸件的致密度，以提高阀体的刚度及强度；

2、进行低合金化

在铁水中加入合金元素，进行低合金化，加入铜含量控制在0.5-0.8％左右，锡含量控制在0.04~0.06％；

3、强化孕育处理

铁水在出炉时进行0.2~0.3％稀土硅合金孕育处理，浇注时同时进行随流孕育处理；

4、消除铸造残余应力

将阀体铸件进行去应力退火或者进行振动时效，消除或降低铸件内部的残余应力；

5、高温退火

在铸件加工前进行高温退火，以消除白口，同时使金相组织均匀。

本发明的有益效果是：本发明解决了高刚度灰铁铸造的液压阀阀体铁水纯净度差，金相组织不均匀的技术问题，铸造出的液压阀阀体刚度高、抗变形能力强。

具体实施方式

本发明的高刚度灰铁液压阀阀体铸造工艺方法，包括以下步骤：

1、铸造方法改进：传统均为砂型铸造，现采用金属型浇注，增加铸件冷却速度，从而增加铸件的致密度，以提高阀体的刚度及强度。

2、进行低合金化：在铁水中加入少量的合金元素，进行低合金化，加入铜含量控制在0.5-0.8％左右，锡含量控制在0.04~0.06％。

3、强化孕育处理：铁水在出炉时进行0.2~0.3％稀土硅合金孕育处理，这既有孕育功能，又有净化铁水功能，浇注时同时进行随流孕育处理。

4、消除铸造残余应力：将阀体铸件进行去应力退火或者进行振动时效，以消除或降低铸件内部的残余应力，保证阀体铸件尺寸的稳定性，进而保证阀体尺寸的稳定性，防止液压阀受压时产生变形。

5、高温退火：必要时在铸件加工前进行高温退火，以消除白口，同时使金相组织更加均匀。

对于液压阀常用材质HT300，其各项指标如下：

化学成分：C 2.8~3.1％，Si 1.5~1.8％，Mn 0.8~1.1％，P＜0.10％，S 0.05~0.08％，Cu 0.5~0.8％，Sn 0.04~0.06％。

金相组织：铸件组织均匀，为珠光体基体加A型石墨，珠光体数量级别达珠98，石墨大小为3级~4级。

硬度：HB 210~240；

铸件尺寸公差：达到CT6~7；

阀体内腔表面粗糙度：Ra＜6.3μm。