CN100334244C - 金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 - Google Patents
金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100334244C CN100334244C CNB2005100213117A CN200510021311A CN100334244C CN 100334244 C CN100334244 C CN 100334244C CN B2005100213117 A CNB2005100213117 A CN B2005100213117A CN 200510021311 A CN200510021311 A CN 200510021311A CN 100334244 C CN100334244 C CN 100334244C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- alloy
- temperature
- anode
- blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
本发明为金属陶瓷化动力机械产品的制造方法,包括如下步骤:(1)熔炼合金,合金的组成:重量%、铝50-70、锌15-30、钛0.5-5、铜1-8、硅5-10、氮0.005-0.03合金的熔炼工艺为传统方法,其温度≥1600℃时加入氮气,(2)将合金在1700℃时浇铸成工件坯件,将坯件通过机械加工成工件,(3)将工件微弧氧化、清洗、后处理得成品。
Description
技术领域:
本发明与作相对运动的动力机械产品的制造方法有关。
背景技术:
动力机械产品中,作相对运动的如活塞环、缸体、陶体等零件的使用寿命长短决定动力机械产品寿命长短,最大程度提高活塞、缸体的表面硬度、提高活塞、缸体的耐蚀性,就能够最大程度延长产品的使用寿命。传统的动力机械行业生产活塞环、缸体基材采用高性能合金钢,经过机械加工,热处理,或热喷涂、电镀硬铬,精加工后成为产品。其材料价格高,加工工艺复杂,设备利用率低,生产周期长,生产成本高。传统的如活塞环、缸体、阀体等零件表面硬度一般为HV800-900,零件与硬度高于HV800-900的工作面摩擦使用几百小时失效。采用热喷涂工艺提高表面硬度后,零件的基体与表面涂层临界荷载Lc≤17N,致使零件不能满足高压力工况。没有抗NOX、Cl-、SO4 2-、POx、OH-、H+等腐蚀能力,特别是在40℃温度以上在上述介质中零件会很快的在短期内失效。
发明的内容:
本发明的目的是提供一种产品具有高的抗拉强度、表面硬度,能满足高温、高压力工况,耐蚀性好的金属陶瓷化动力机械产品的制造方法。
本发明是这样实现的:
1、金属陶瓷化动力机械产品的制造方法,包括如下步骤:
(1)熔炼合金,合金的组成:重量%
铝 50-70
锌 15-30
钛 0.5-5
铜 1-8
硅 5-10
氮 0.005-0.03
合金的熔炼工艺为传统方法,熔炼温度≥1500℃时加入氮气,
(2)将合金在1600℃-1800℃时浇铸成工件坯件,将坯件通过机械加工成工件,
(3)将工件微弧氧化,即将工件作为阳极,不锈钢板作为阴极电解,电解液的组成为:K2SiO3 5-10g/L,Na2O2 4-6g/L,NaF 0.5-1g/L,CH3 COONa 2-3g/L,Na3VO3 1-3g/L,电解液pH为11-13,温度为20-50℃,电解方式为先将电压迅速上升至300V,并保持5-10s,然后将阳极电压上升至450V,电解5-10min,清洗、后处理得成品;或者将工件作为阳极,不锈钢板作为阴极,第一步将工件在200g/L的K2O·nSiO2水溶液中以1A/dm3的阳极电流处理5min,第二步将工件水洗后在70g/L的Na3P2O7水溶液中以1A/dm3的阳极电流处理15min,溶液温度为20-50℃。
成品的基材抗拉强度为300-480MPa,表面硬度为HV800-2500,基体与表面涂层临界荷载LC为30-40N。
采用本发明技术生产的机械零件由于熔炼时加入的氮气和部分金属化合,增加了基材的强度,基材抗拉强度为300-480MPa;经微弧氧化处理后,表面硬度可为是、HV800-2500,零件的基体与表面涂层临界荷载Lc可达40N,零件能满足高压力工况;耐蚀性,中性盐雾试验达2000小时。零件可在同时具有480MPa的工作压力、500℃的环境温度,pH值为9-14的强碱或pH值<5的强酸,与硬度为HV800-2500的工作介质的条件下长时间稳定工作。可以大幅度提升动力机械产品质量,保证产品在高温、高压、高腐蚀、高耐磨的工况要求条件下长时间稳定工作。
用本方法生产所及动力机械零件可取代传统材料,如:耐高温高硬度合金、合金钢、高铬铸铁等,具有加工工艺简单,设备和材料利用率高,生产周期短,生产成本比传统低20-40%。零件使用寿命如比传统石油井泥浆泵缸套提高2-5倍,比传统天然气、汽油内燃机缸套使用寿命提高2-5倍。可广泛用于动力机械产品的活塞、活塞环、缸体、阀体等。
具体实施方式:
实施例1:
本发明是以50%的铝、30%的锌、5%的钛、8%的铜、6.97%的硅、0.03%
本发明是以50%的铝、30%的锌、5%的钛、8%的铜、6.97%的硅、0.03%的氮组成的合金,比重为3.0-4.0之间。
合金的浇铸温度1700℃,制造工艺为:模型浇铸成型坯件→粗车→精车→冷挤压→抛光→化除油→清洗→微弧氧化→清洗→后处理→成品检验。
微弧氧化电解液组成及工艺条件:
电解液组成:K2SiO3 5-10g/L,Na2O2 4-6g/L,NaF 0.5-1g/L,CH3COONa 2-3g/L,Na3VO3 1-3g/L,溶液pH为11-13,温度为20-50℃;阴极材料为不锈钢板;电解方式为先将电压迅速上升至300V,并保持5-10s,然后将阳极氧化电压上升至450V,电解5-10min。
实施例2:
本发明是以60%的铝、25%的锌、0.5%的钛、4.495%的铜、10%的硅、0.005%的氮组成的合金,或者是以70%的铝,14.5%的锌,4.49%的钛,1%的铜,10%的硅,0.01%的氮组成的合金。熔炼工艺为传统熔炼方法,在1600℃时加入氮气,在1700℃浇铸工件坯件,坯件的加工方法同实施例1,只是微弧氧化处理采用两步电解法,第一步:将工件在200g/L的K2O·nSiO2水溶液中以1A/dm3的阳极电流5处理min,第二步:将经第一步微弧氧化后的工件水洗后在70g/L的Na3P2O7水溶液中以1A/dm3的阳极电流处理15min,阴极材料为:不锈钢板:溶液温度为20-50℃。
微弧氧化电源设备:
微弧氧化电源设备是一种高压大电流输出的直流加正脉冲、负脉冲的特殊大功率直流电源设备,输出电压范围一般为0~600V;输出电流的容量视加工工件的表面积而定。
Claims (2)
1、金属陶瓷化动力机械产品的制造方法,包括如下步骤:
(1)熔炼合金,合金的组成:重量%
铝 50-70
锌 1 5-30
钛 0.5-5
铜 1-8
硅 5-10
氮 0.005-0.03
合金的熔炼工艺为传统方法,熔炼温度≥1500℃时加入氮气,
(2)将合金在1600℃-1800℃时浇铸成工件坯件,将坯件通过机械加工成工件,
(3)将工件微弧氧化,即将工件作为阳极,不锈钢板作为阴极电解,电解液的组成为:K2SiO35-10g/L,Na2O24-6g/L,NaF0.5-1g/L,CH3COONa 2-3g/L,Na3VO31-3g/L,电解液pH为11-13,温度为20-50℃,电解方式为先将电压迅速上升至300V,并保持5-10s,然后将阳极电压上升至450V,电解5-10min,清洗、后处理得成品;或者将工件作为阳极,不锈钢板作为阴极,第一步将工件在200g/L的K2O·nSiO2水溶液中以1A/dm3的阳极电流处理5min,第二步将工件水洗后在70g/L的Na3P2O7水溶液中以1A/dm3的阳极电流处理15min,溶液温度为20-50℃。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于成品的基材抗拉强度为300-480MPa,表面硬度为HV800-2500,基体与表面涂层临界荷载LC为30-40N。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100213117A CN100334244C (zh) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100213117A CN100334244C (zh) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1718809A CN1718809A (zh) | 2006-01-11 |
CN100334244C true CN100334244C (zh) | 2007-08-29 |
Family
ID=35930757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100213117A Expired - Fee Related CN100334244C (zh) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100334244C (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5432985B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2014-03-05 | 株式会社アルバック | メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ |
CN102978676B (zh) * | 2012-12-04 | 2015-06-17 | 东北大学 | 铝合金摩擦零件表面制备高耐磨自润滑复合氧化膜的方法 |
CN106191564B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-06-15 | 福建省邦尚环保科技有限公司 | 家装用深色镜面高光泽铝合金及其制备工艺 |
CN106702454B (zh) * | 2017-01-24 | 2018-11-09 | 西安天奥新材料科技有限公司 | 纺织用铝合金梭子的表面处理方法及耐磨的梭子 |
CN107130157B (zh) * | 2017-07-10 | 2018-12-25 | 绵阳市胜源合金制造有限公司 | 一种稀土耐磨合金 |
CN107447146A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 苏州飞伦利斯金属科技有限公司 | 一种黄色铝合金及其制备方法 |
CN107447145A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 苏州飞伦利斯金属科技有限公司 | 一种橙色铝合金及其制备方法 |
CN107435111A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-05 | 苏州曼里尼斯金属科技有限公司 | 一种青色铝合金及其制备方法 |
CN107447148A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 苏州飞伦利斯金属科技有限公司 | 一种红色铝合金及其制备方法 |
CN107460381A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-12 | 苏州曼里尼斯金属科技有限公司 | 一种棕色铝合金及其制备方法 |
CN107447149A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 苏州曼里尼斯金属科技有限公司 | 一种紫色铝合金及其制备方法 |
CN107447147A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-08 | 苏州飞伦利斯金属科技有限公司 | 一种黑色铝合金及其制备方法 |
CN107419146A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-01 | 苏州飞伦利斯金属科技有限公司 | 一种绿色铝合金及其制备方法 |
CN107460383A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-12 | 苏州飞伦利斯金属科技有限公司 | 一种蓝色铝合金及其制备方法 |
CN108265193A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-10 | 柳州科瑞科技有限公司 | 一种耐高温金属陶瓷模具及其制备方法 |
CN108531875A (zh) * | 2018-03-10 | 2018-09-14 | 石河子大学 | 一种氮化铬基硬质涂层的过渡层的制备方法 |
CN110747498A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-04 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 内燃机的耐高温轻质铝合金活塞及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1554806A (zh) * | 2003-12-23 | 2004-12-15 | 长安大学 | 铝合金缸体内表面微弧氧化处理工艺 |
-
2005
- 2005-07-22 CN CNB2005100213117A patent/CN100334244C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1554806A (zh) * | 2003-12-23 | 2004-12-15 | 长安大学 | 铝合金缸体内表面微弧氧化处理工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1718809A (zh) | 2006-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100334244C (zh) | 金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 | |
JP4125765B2 (ja) | 金属のセラミックス皮膜コーティング方法およびそれに用いる電解液ならびにセラミックス皮膜および金属材料 | |
CN102154673B (zh) | 在铝合金表面制备环保型微弧氧化黑色陶瓷膜的方法 | |
CN102242364B (zh) | 铝及铝合金化学转化-微弧氧化制备陶瓷膜的方法 | |
CN100507044C (zh) | 一种压铸铝合金及其应用 | |
CN101498026B (zh) | 镁合金阳极氧化处理的电解液及对镁合金表面处理的方法 | |
CN102268710B (zh) | 镁合金表面制备高耐蚀性自封孔陶瓷涂层的溶液及其应用 | |
CN101845662A (zh) | 一种镁合金表面处理方法以及采用该方法抛光的镁合金 | |
GB2543058A (en) | Smoothing the surface finish of rough metal articles | |
CN104831332A (zh) | 一种钢铁表面直接生成黑色耐蚀微弧氧化膜层的方法 | |
CN105862027A (zh) | 一种铝合金压铸件表面处理工艺 | |
KR101977807B1 (ko) | 차량용 선루프 레일의 아노다이징 표면 처리 공정 | |
CN103343374B (zh) | 一种铸铝合金工件的硬质阳极氧化处理方法 | |
CN109338291A (zh) | 一种带ip黑硬膜的金属件的制备方法 | |
CN103789575A (zh) | 一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺 | |
CN104213173A (zh) | 一种铝及铝合金的混酸型硬质阳极氧化方法 | |
CN1262344A (zh) | 等离子体增强电化学表面陶瓷化方法及其制得产品 | |
CN1432669A (zh) | 微弧氧化锌铝合金表面生成陶瓷层 | |
JP2009270190A (ja) | マグネシウム系金属部材に着色及び光沢を具現可能にする表面処理方法 | |
CN107345309B (zh) | 一种高硅铝合金等离子体电解氧化陶瓷涂层制备方法 | |
CN110512138A (zh) | 一种热冲压模具用合金材料及其制备方法 | |
CN1986902A (zh) | 加工发动机镁合金部件的工艺 | |
JP6403198B2 (ja) | マグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法 | |
CN104562172A (zh) | 一种铝合金工件的电解抛光方法 | |
CN103255464A (zh) | 一种钢铁表面电化学氧化膜成膜液、使用方法及其形成的膜层 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070829 |