CN114182175A - 叉车驱动桥桥壳及其铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了叉车驱动桥桥壳及其铸造工艺，其中，叉车驱动桥按重量百分比包括以下成分：C0.3‑0.4％、Si0.15‑0.35％、Mn0.5‑0.8％、Cr0.15‑0.25％、Cu0.15‑0.25％、Ni0.1‑0.2％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe。通过电磁搅拌处理，强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，提高铸坯的等轴晶率，得到良好凝固组织的铸坯，从而改善成品的性能；电磁搅拌选在熔融态金属二次冶金处理阶段，使中间包对熔融态金属二次冶金效果更佳。

Description

叉车驱动桥桥壳及其铸造工艺
技术领域
本发明涉及叉车驱动桥桥壳的铸造技术领域，尤其涉及叉车驱动桥桥壳及其铸造工艺。
背景技术
叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。叉车主要用于车站、仓库、港口和工厂等工作场所进行成件包装货物的运输，通常使用燃油机或者电池驱动。
重型叉车是采用柴油发动机作为动力，起重能力在20.0吨以上，一般用于货物较重的码头或钢铁行业的户外作业。
叉车驱动桥安装在叉车车架上，承受车架传来的载荷并将其传递到车轮上，同时又是主传动器、半轴和减速器的安装壳体，是叉车重要的承载和动力传递构件。
驱动桥壳的材料一般采用35号钢，其强度适当，塑性较好，冷塑性高，可承受较大的载荷。驱动桥壳在铸造时，一般通过中间包进行浇注，但是，现有中间包功能单一，仅仅只能加热，熔融态金属进入中间包后流动性差，各处温度差较大，对于铸件浇筑后凝固和凝固后组织均匀性都具有不利影响，基于此，如何设计一种叉车驱动桥桥壳及其铸造工艺是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种叉车驱动桥桥壳及其铸造工艺。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
叉车驱动桥桥壳，按重量百分比包括以下成分：C0.3-0.4％、Si0.15-0.35％、Mn0.5-0.8％、Cr0.15-0.25％、Cu0.15-0.25％、Ni0.1-0.2％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe。
叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，包括以下步骤：
Ⅰ原料熔炼：将原料加入中频电炉内进行熔炼，熔炼时采用石墨增碳，由于C的熔点高，首先加入炉底，然后靠扩散溶解的方式进入铁液内；
Ⅱ球化与孕育处理：选用低镁低稀土球化剂，采用堤坝冲入法球化与孕育处理；
Ⅲ二次冶金处理：熔融态金属转入中间包，保温，保温过程中进行电磁搅拌处理；
Ⅳ浇注：将熔融态金属浇铸到成型模具中，浇注温度为1320～1350℃；
Ⅴ固溶处理；铸件置于电阻炉中进行保温处理，保温温度为920-970℃，保温时间为2-3h，然后水淬，水淬后的铸件以10-15℃/s的速率加热至980-1020℃，保温80-100s，然后以4-6℃/s的速率冷却至820-870℃，保温6-8min，二次水淬。
作为上述技术方案的改进，所述的叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，步骤Ⅲ中，熔融态金属在液相线温度以上20-30℃进行保温。
作为上述技术方案的改进，所述的叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，中间包内部具有励磁线圈，电磁搅拌时电磁场频率为18-33HZ，低频电流为90-120mA。
本发明的优点在于：通过电磁搅拌处理，强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，提高铸坯的等轴晶率，得到良好凝固组织的铸坯，从而改善成品的性能；电磁搅拌选在熔融态金属二次冶金处理阶段，使中间包对熔融态金属二次冶金效果更佳；
进一步，铸件在固溶处理后，通过变形温度处理，达到了奥氏体均匀再结晶的目的，还避免了晶粒异常长大的问题，降温和升温速率合理，避免大幅度降温或升温造成的内外温度差，防止再结晶组织的不均匀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
叉车驱动桥桥壳，按重量百分比包括以下成分：C0.3-0.4％、Si0.15-0.35％、Mn0.5-0.8％、Cr0.15-0.25％、Cu0.15-0.25％、Ni0.1-0.2％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe。
叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，包括以下步骤：
Ⅰ原料熔炼：将原料加入中频电炉内进行熔炼，熔炼时采用石墨增碳，由于C的熔点高，首先加入炉底，然后靠扩散溶解的方式进入铁液内；
Ⅱ球化与孕育处理：选用低镁低稀土球化剂，采用堤坝冲入法球化与孕育处理；
Ⅲ二次冶金处理：熔融态金属转入中间包，保温，保温过程中进行电磁搅拌处理；
Ⅳ浇注：将熔融态金属浇铸到成型模具中，浇注温度为1320～1350℃；
Ⅴ固溶处理；铸件置于电阻炉中进行保温处理，保温温度为920-970℃，保温时间为2-3h，然后水淬，水淬后的铸件以10-15℃/s的速率加热至980-1020℃，保温80-100s，然后以4-6℃/s的速率冷却至820-870℃，保温6-8min，二次水淬。
其中，步骤Ⅲ中，熔融态金属在液相线温度以上20-30℃进行保温。
其中，中间包内部具有励磁线圈，电磁搅拌时电磁场频率为18-33HZ，低频电流为90-120mA。
通过电磁搅拌处理，强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，提高铸坯的等轴晶率，得到良好凝固组织的铸坯，从而改善成品的性能；电磁搅拌选在熔融态金属二次冶金处理阶段，使中间包对熔融态金属二次冶金效果更佳；
铸件在固溶处理后，通过变形温度处理，达到了奥氏体均匀再结晶的目的，还避免了晶粒异常长大的问题，降温和升温速率合理，避免大幅度降温或升温造成的内外温度差，防止再结晶组织的不均匀。
实施例1，叉车驱动桥桥壳，按重量百分比包括以下成分：C0.3％、Si0.15％、Mn0.5％、Cr0.15％、Cu0.15％、Ni0.1％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe；
叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，包括以下步骤：
Ⅰ原料熔炼：将原料加入中频电炉内进行熔炼，熔炼时采用石墨增碳，由于C的熔点高，首先加入炉底，然后靠扩散溶解的方式进入铁液内；
Ⅱ球化与孕育处理：选用低镁低稀土球化剂，采用堤坝冲入法球化与孕育处理；
Ⅲ二次冶金处理：熔融态金属转入中间包，保温，保温过程中进行电磁搅拌处理；
Ⅳ浇注：将熔融态金属浇铸到成型模具中，浇注温度为1320℃；
Ⅴ固溶处理；铸件置于电阻炉中进行保温处理，保温温度为920℃，保温时间为2h，然后水淬，水淬后的铸件以10℃/s的速率加热至980℃，保温80s，然后以4℃/s的速率冷却至820℃，保温6min，二次水淬。
其中，步骤Ⅲ中，熔融态金属在液相线温度以上20℃进行保温。
其中，中间包内部具有励磁线圈，电磁搅拌时电磁场频率为18HZ，低频电流为90mA。
实施例2，叉车驱动桥桥壳，按重量百分比包括以下成分：C0.35％、Si0.25％、Mn0.65％、Cr0.20％、Cu0.20％、Ni0.15％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe；
叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，包括以下步骤：
Ⅰ原料熔炼：将原料加入中频电炉内进行熔炼，熔炼时采用石墨增碳，由于C的熔点高，首先加入炉底，然后靠扩散溶解的方式进入铁液内；
Ⅱ球化与孕育处理：选用低镁低稀土球化剂，采用堤坝冲入法球化与孕育处理；
Ⅲ二次冶金处理：熔融态金属转入中间包，保温，保温过程中进行电磁搅拌处理；
Ⅳ浇注：将熔融态金属浇铸到成型模具中，浇注温度为1335℃；
Ⅴ固溶处理；铸件置于电阻炉中进行保温处理，保温温度为945℃，保温时间为2.5h，然后水淬，水淬后的铸件以12℃/s的速率加热至1000℃，保温90s，然后以5℃/s的速率冷却至845℃，保温7min，二次水淬。
其中，步骤Ⅲ中，熔融态金属在液相线温度以上25℃进行保温。
其中，中间包内部具有励磁线圈，电磁搅拌时电磁场频率为25HZ，低频电流为105mA。
实施例3，叉车驱动桥桥壳，按重量百分比包括以下成分：C0.4％、Si0.35％、Mn0.8％、Cr0.25％、Cu0.25％、Ni0.2％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe；
叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，包括以下步骤：
Ⅰ原料熔炼：将原料加入中频电炉内进行熔炼，熔炼时采用石墨增碳，由于C的熔点高，首先加入炉底，然后靠扩散溶解的方式进入铁液内；
Ⅱ球化与孕育处理：选用低镁低稀土球化剂，采用堤坝冲入法球化与孕育处理；
Ⅲ二次冶金处理：熔融态金属转入中间包，保温，保温过程中进行电磁搅拌处理；
Ⅳ浇注：将熔融态金属浇铸到成型模具中，浇注温度为1350℃；
Ⅴ固溶处理；铸件置于电阻炉中进行保温处理，保温温度为970℃，保温时间为3h，然后水淬，水淬后的铸件以15℃/s的速率加热至1020℃，保温100s，然后以6℃/s的速率冷却至870℃，保温8min，二次水淬。
其中，步骤Ⅲ中，熔融态金属在液相线温度以上30℃进行保温。
其中，中间包内部具有励磁线圈，电磁搅拌时电磁场频率为33HZ，低频电流为120mA。
Figure BDA0003388930600000071
分析上述表格中驱动桥桥壳铸件的各项性能，驱动桥桥壳铸件的屈服强度在483-510MPa之间，屈服强度较大，抵抗微量塑性变形能力较强；抗压强度在700-730MPa之间，抗压强度较大，可承接较大载荷；屈强比在0.6-0.75之间，机械稳定性较好；延伸率在34-37％之间，延伸率较高，塑性较好。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.叉车驱动桥桥壳，其特征在于，按重量百分比包括以下成分：C0.3-0.4％、Si0.15-0.35％、Mn0.5-0.8％、Cr0.15-0.25％、Cu0.15-0.25％、Ni0.1-0.2％、S≤0.035％、P≤0.035，余量为Fe。
2.叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
Ⅰ原料熔炼：将原料加入中频电炉内进行熔炼，熔炼时采用石墨增碳，由于C的熔点高，首先加入炉底，然后靠扩散溶解的方式进入铁液内；
Ⅱ球化与孕育处理：选用低镁低稀土球化剂，采用堤坝冲入法球化与孕育处理；
Ⅲ二次冶金处理：熔融态金属转入中间包，保温，保温过程中进行电磁搅拌处理；
Ⅳ浇注：将熔融态金属浇铸到成型模具中，浇注温度为1320～1350℃；
Ⅴ固溶处理；铸件置于电阻炉中进行保温处理，保温温度为920-970℃，保温时间为2-3h，然后水淬，水淬后的铸件以10-15℃/s的速率加热至980-1020℃，保温80-100s，然后以4-6℃/s的速率冷却至820-870℃，保温6-8min，二次水淬。
3.根据权利要求2所述的叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，其特征在于：步骤Ⅲ中，熔融态金属在液相线温度以上20-30℃进行保温。
4.根据权利要求2所述的叉车驱动桥桥壳的铸造工艺，其特征在于：中间包内部具有励磁线圈，电磁搅拌时电磁场频率为18-33HZ，低频电流为90-120mA。
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Title
徐国兴，张琪渔: ""电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的改善"", 《上海金属》 *
李晓林等: ""卡车驱动桥壳用轻质高强度钢的研发"", 《上 海 金 属》 *
赵长忠: ""电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的改善"", 《冶金与材料》 *

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