氣缸連桿材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種氣缸連桿材料及其制備方法，其特征在于：該氣缸連桿材料由以下重量百分比的各組分制備而成：碳0.25-0.45％，硅0.3-0.5％，錳0.5-1.0％，磷≤0.055％，S≤0.055％，鉻1.0-1.6％，鉬0.05-0.30％，鎳0.8-1.6％，余量為鐵。本發(fā)明專利技術(shù)的氣缸連桿材料，采用能提高整體機(jī)械性能的各種元素配合使用，從而使得制備出的產(chǎn)品具有高的強(qiáng)度和硬度，HB硬度達(dá)到265-320；屈服強(qiáng)度達(dá)到685MPa以上；抗拉強(qiáng)度達(dá)到880MPa以上；沖擊強(qiáng)度達(dá)到41J以上，因此具有良好的機(jī)械性能，適用于大型船舶上發(fā)動(dòng)機(jī)上的氣缸連桿，不易開裂、不易折斷，使用壽命長。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種船舶設(shè)備
，具體涉及一種。
技術(shù)介紹
目前，在大型船舶上，用于發(fā)動(dòng)機(jī)上的氣缸連桿材料起到非常重要的作用。這是由 于船舶長期在水上航行，在風(fēng)、雨和臺(tái)風(fēng)或海嘯天氣，船舶顛簸晃動(dòng)厲害，而且需要?dú)飧走B 桿材料需要做多次的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如果氣缸連桿材料的強(qiáng)度低、硬度差很容易開裂、折斷，這 將嚴(yán)重影響船舶的航運(yùn)動(dòng)力和航運(yùn)安全。 但是，目前船舶用氣缸連桿材料往往存在強(qiáng)度低，在長期顛簸、震動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)過 程容易開裂、折斷，造成很大的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、硬度等機(jī)械性能 好，綜合機(jī)械性能理想，不易斷裂的氣缸連桿材料。 為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)米用的技術(shù)方案為：一種氣缸連桿材料，該氣 缸連桿材料由以下重量百分比的各組分制備而成：碳0. 25-0. 45 %，硅0. 3-0. 5 %，錳 0? 5-1. 0%，磷彡 0? 055%，S彡 0? 055%，鉻I. 0-1. 6%，鑰 0? 05-0. 30%，鎳 0? 8-1. 6%，余量 為鐵。 作為優(yōu)選，該氣缸連桿材料由以下重量百分比的各組分制備而成：碳 0? 25-0. 45 %，硅 0? 3-0. 5 %，錳 0? 5-1. 0 %，磷彡 0? 045%，S彡 0? 045 %，鉻I. 0-1. 6 %，鑰 0? 05-0. 30%，鎳 0? 8-1. 6%，余量為鐵。 作為進(jìn)一步優(yōu)選，該氣缸連桿材料由以下重量百分比的各組分制備而成：碳 0? 3%，硅 0? 3%，錳 0? 9%，磷彡 0? 045%，S彡 0? 045%，鉻I. 1%，鑰 0? 25%，鎳L05%，余 量為鐵 本專利技術(shù)上述各元素作用分析如下： 碳：碳元素的引入使鐵形成固溶體，獲得固溶強(qiáng)化，適當(dāng)?shù)奶剂窟€能形成合金化 合物，在鐵碳合金相圖中的平衡組織。此外，碳含量的可以提高合金的強(qiáng)度、硬度，但是塑 性和韌性下降；為了綜合合金的強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性的性能，本專利技術(shù)采用碳含量控制在 0? 25-0. 45 %，優(yōu)選控制在 0? 30-0. 40 %。 Si:硅能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強(qiáng)度。同時(shí)硅還能有效防止材料 的應(yīng)力腐蝕開裂的傾向。本專利技術(shù)的硅含量控制在〇. 3-0. 5%，優(yōu)選控制在0. 35-0. 45%。 錳：它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。其次 還可以改善材料的耐脫鋅能力和改善材料的抗應(yīng)力腐蝕能力。而且，錳和鐵形成固溶體，提 高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度；同時(shí)又是碳化物形成元素，進(jìn)入滲碳體中取代一部 分鐵原子。本專利技術(shù)的錳含量為0. 5-0. 8%，優(yōu)選0. 65-0. 75%。 鉻：鉻能增加鋼的淬透性并有二次硬化作用，可提高硬度和耐磨性而不使鋼變脆； 如果鉻含量過低則達(dá)不到硬化作用，如果過高又會(huì)造成增加淬火敏感性，因此，本專利技術(shù)控制 鉻含量為1. 0-1. 6%，優(yōu)選1. 3-1. 5%。 鑰：鑰能保持鋼有比較穩(wěn)定的硬度，增加對變形、開裂和磨損等的抗力，在滲碳層 中降低碳化物在晶界上形成連續(xù)網(wǎng)狀的傾向，減少滲碳層中殘留奧氏體，相對地增加了表 面層的耐磨性。本專利技術(shù)控制鑰含量0. 05-0. 30%。 鎳：鎳在鐵合金中可以提高材料的強(qiáng)度，同時(shí)對塑性的影響不顯著；而且碳和鎳 的同時(shí)存在可以在保持材料強(qiáng)度的同時(shí)，又能使鋼的韌性和塑性有所提高。此外，鎳還 可以提高鋼對疲勞的抗力和減小鋼對缺口的敏感性。鎳降低鋼的低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度，這 對低溫用鋼有極重要的意義。因此，本專利技術(shù)通過合理配比，在兼顧碳含量的同時(shí)，控制鎳 0. 8-1. 6%，以達(dá)到所需要的機(jī)械性能。 磷、硫等元素：作為合金材料中不可避免的雜質(zhì)元素，其含量不能過高，同時(shí)，適量 的加入硫可以改善鋼的被切削性能；但是硫在鋼中偏析嚴(yán)重，容易惡化鋼的質(zhì)量，必須嚴(yán)格 控制其含量；但同時(shí)如果有錳的存在可以消弱硫?qū)е碌暮辖鸫嘈栽龃蟮娘L(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以改 善切削性能；磷在鋼中固溶強(qiáng)化和冷作硬化作用強(qiáng)，能提高強(qiáng)度和鋼的耐大氣腐蝕性能，但 降低其冷沖壓性能。磷與硫和錳聯(lián)合使用，能增加鋼的被切削性能，增加加工件的表面質(zhì) 量。磷溶于鐵素體，雖然能提高鋼的強(qiáng)度和硬度，最大的害處是偏析嚴(yán)重，增加回火脆性，顯 著降低鋼的塑性和韌性，致使鋼在冷加工時(shí)容易脆裂，也即所謂"冷脆"現(xiàn)象。因此，本專利技術(shù) 通過合理的配比，在兼顧錳含量的同時(shí)，控制磷< 〇. 035%，S< 0. 035%，以達(dá)到所需要的 機(jī)械性能。 本專利技術(shù)還提供一種上述氣缸連桿材料的制備方法，制備步驟包括： (1)首先將配方比例的各組分原料投入熔煉爐中進(jìn)行加熱至1250~1300°C熔融 得到鐵水，同時(shí)從熔煉爐底部通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)； (2)將鐵水冷卻至1050-1150°C進(jìn)行澆注成合金錠； (3)澆注完成后進(jìn)行分段降溫：第一階段降溫至450-650°C，降溫速度為40-50°C/ min，第二階段降至常溫，降溫速度為100-130°C; (4)將降溫至室溫的合金錠于800-850°C的淬火爐中保溫2-5小時(shí)后進(jìn)行水淬火 至280-350°C，然后水淬火至110-130°C; (5)將淬火后的合金錠在于480_535°C中保溫2-3小時(shí)回火處理，然后冷卻室溫； (6)將冷卻室溫的合金定車削加工、打磨成氣缸連桿。 本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 1.本專利技術(shù)的氣缸連桿材料，采用能提高整體機(jī)械性能的各種元素配合使用，從而 使得制備出的產(chǎn)品具有高的強(qiáng)度和硬度，HB硬度達(dá)到265-320之間（IS06506-1 (1999)， +QT);屈服強(qiáng)度達(dá)到685MPa以上；抗拉強(qiáng)度達(dá)到880MPa以上（IS06892 (1999)，+QT，20°C); 沖擊強(qiáng)度（IS0148 (1983) 20°C)達(dá)到41J以上，因此具有良好的機(jī)械性能，適用于大型船舶 上發(fā)動(dòng)機(jī)上的氣缸連桿，不易開裂、不易折斷，使用壽命長。 2.本法的氣缸連桿材料制備方法簡單，工藝步驟少，同時(shí)制備出的產(chǎn)品經(jīng)過淬火 和回火處理，進(jìn)一步提高最終產(chǎn)品的機(jī)械性能，使其更適用于大型船舶等顛簸、震動(dòng)等惡劣 環(huán)境的使用，有效保證使用安全性能。【具體實(shí)施方式】 下面通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本專利技術(shù)，但本專利技術(shù)不僅僅局限于以下實(shí)施例。 實(shí)施例1-3 制備方法如下： (1)首先將配方比例的各組分原料投入熔煉爐中進(jìn)行加熱至1250~1300°C熔融 得到鐵水，同時(shí)從熔煉爐底部通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)； (2)將鐵水冷卻至1050-1150°C進(jìn)行澆注成合金錠； (3)澆注完成后進(jìn)行分段降溫：第一階段降溫至450-650°C，降溫速度為40-50°C/ min，第二階段降至常溫，降溫速度為100-130°C; (4)將降溫至室溫的合金錠于800-850°C的淬火爐中保溫2-5小時(shí)后進(jìn)行水淬火 至280-350°C，然后水淬火至110-130°C; (5)將淬火后的合金錠在于480_535°C中保溫2-3小時(shí)回火處理，然后冷卻室溫； (6)將冷卻室溫的合金定車削加工成、打磨成氣缸連桿（行業(yè)常規(guī)技術(shù)）。 表1實(shí)施例1-3各原料用量 常溫下實(shí)施例1-3所得試樣各機(jī)械性能檢測數(shù)據(jù)見表2 : 表2實(shí)施例1-3所得試樣各機(jī)械性能檢測數(shù) 從上表可知，本專利技術(shù)制備的氣缸連桿材本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氣缸連桿材料，其特征在于：該氣缸連桿材料由以下重量百分比的各組分制備而成：碳0.25?0.45％，硅0.3?0.5％，錳0.5?1.0％，磷≤0.055％，S≤0.055％，鉻1.0?1.6％，鉬0.05?0.30％，鎳0.8?1.6％，余量為鐵。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)統(tǒng)達(dá)，
申請(專利權(quán))人：寧波瑞亞緊固件制造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33