本发明涉及一种机床领域,具体是一种压力弹簧用合金材料及其制备方法。
背景技术:
压力弹簧作为机械行业重要的设备,经常应用在高压高速的加工环境中,极易受到损伤,因此急需研发一种压力弹簧用合金材料。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种压力弹簧用合金材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种压力弹簧用合金材料,以质量百分比计,锰6.2-8.0%、锡3.4-4.2%、铝1.8-3.0%、硅0.5-1.9%、铅0.04-0.08%、铜0.001-0.003%、钛0.002-0.007%、助剂0.002-0.005%,镁为余量。
作为本发明进一步的方案:以质量百分比计,铁6.5-7.5%、锡3.6-4.0%、铝2.2-2.8%、硅0.8-1.4%、铅0.06-0.08%、铜0.001-0.003%、钛0.002-0.005%、助剂0.002-0.005%,镁为余量。
作为本发明进一步的方案:以质量百分比计,铁7.0%、锡3.8%、铝2.6%、硅1.1%、铅0.07%、铜0.002%、钛0.004%、助剂0.003%,镁为余量。
作为本发明进一步的方案:所述助剂为氯化钾、碳酸钙和氧化锌。
一种压力弹簧用合金材料的制备方法,具体步骤为:
(1)首先,将含上述元素的矿石放入高温炉中,熔炼温度为1300-1400℃,熔炼时间为60-80min,随后在氮气保护下进行梯度降温,温度每隔2min降低10℃,直至温度降低到到200℃;
(2)然后,将温度升高到420℃,进行恒温烧铸1h,恒温烧铸结束后将压强升至20MPa压制成坯;
(3)接着,在氦气氛围下添加助剂,进行煅烧处理,煅烧温度为144℃,处理时间为20min,煅烧结束后,在真空度为0.1×10-5MPa下降温,将温度降低至450℃,得到熔化体;
(4)最后,将上述步骤得到的熔化体浇注到模具中,在氮气保护下通入冷却循环水进行冷却,即得。
作为本发明进一步的方案:熔炼温度为1380℃,熔炼时间为70min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明制备出一种具有较高强度、硬度的高性能合金材料,同时具有轻量、耐腐蚀耐磨、较高弹性模量的优点,可满足压力弹簧的硬度要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种压力弹簧用合金材料,以质量百分比计,锰6.2%、锡3.4%、铝1.8%、硅0.5%、铅0.04%、铜0.001%、钛0.002%、助剂0.002%,镁为余量。
所述助剂为氯化钾、碳酸钙和氧化锌。
一种压力弹簧用合金材料的制备方法,具体步骤为:
(1)首先,将含上述元素的矿石放入高温炉中,熔炼温度为1300℃,熔炼时间为60min,随后在氮气保护下进行梯度降温,温度每隔2min降低10℃,直至温度降低到到200℃;
(2)然后,将温度升高到420℃,进行恒温烧铸1h,恒温烧铸结束后将压强升至20MPa压制成坯;
(3)接着,在氦气氛围下添加助剂,进行煅烧处理,煅烧温度为144℃,处理时间为20min,煅烧结束后,在真空度为0.1×10-5MPa下降温,将温度降低至450℃,得到熔化体;
(4)最后,将上述步骤得到的熔化体浇注到模具中,在氮气保护下通入冷却循环水进行冷却,即得。
实施例2
一种压力弹簧用合金材料,以质量百分比计,铁6.5%、锡3.6%、铝2.2%、硅0.8%、铅0.06%、铜0.001%、钛0.002%、助剂0.002%,镁为余量。
所述助剂为氯化钾、碳酸钙和氧化锌。
一种压力弹簧用合金材料的制备方法,具体步骤为:
(1)首先,将含上述元素的矿石放入高温炉中,熔炼温度为1300℃,熔炼时间为60min,随后在氮气保护下进行梯度降温,温度每隔2min降低10℃,直至温度降低到到200℃;
(2)然后,将温度升高到420℃,进行恒温烧铸1h,恒温烧铸结束后将压强升至20MPa压制成坯;
(3)接着,在氦气氛围下添加助剂,进行煅烧处理,煅烧温度为144℃,处理时间为20min,煅烧结束后,在真空度为0.1×10-5MPa下降温,将温度降低至450℃,得到熔化体;
(4)最后,将上述步骤得到的熔化体浇注到模具中,在氮气保护下通入冷却循环水进行冷却,即得。
实施例3
一种压力弹簧用合金材料,以质量百分比计,铁7.0%、锡3.8%、铝2.6%、硅1.1%、铅0.07%、铜0.002%、钛0.004%、助剂0.003%,镁为余量。
所述助剂为氯化钾、碳酸钙和氧化锌。
一种压力弹簧用合金材料的制备方法,具体步骤为:
(1)首先,将含上述元素的矿石放入高温炉中,熔炼温度为1380℃,熔炼时间为70min,随后在氮气保护下进行梯度降温,温度每隔2min降低10℃,直至温度降低到到200℃;
(2)然后,将温度升高到420℃,进行恒温烧铸1h,恒温烧铸结束后将压强升至20MPa压制成坯;
(3)接着,在氦气氛围下添加助剂,进行煅烧处理,煅烧温度为144℃,处理时间为20min,煅烧结束后,在真空度为0.1×10-5MPa下降温,将温度降低至450℃,得到熔化体;
(4)最后,将上述步骤得到的熔化体浇注到模具中,在氮气保护下通入冷却循环水进行冷却,即得。
实施例4
一种压力弹簧用合金材料,以质量百分比计,铁7.5%、锡4.0%、铝2.8%、硅1.4%、铅0.08%、铜0.003%、钛0.005%、助剂0.005%,镁为余量。
所述助剂为氯化钾、碳酸钙和氧化锌。
一种压力弹簧用合金材料的制备方法,具体步骤为:
(1)首先,将含上述元素的矿石放入高温炉中,熔炼温度为1400℃,熔炼时间为80min,随后在氮气保护下进行梯度降温,温度每隔2min降低10℃,直至温度降低到到200℃;
(2)然后,将温度升高到420℃,进行恒温烧铸1h,恒温烧铸结束后将压强升至20MPa压制成坯;
(3)接着,在氦气氛围下添加助剂,进行煅烧处理,煅烧温度为144℃,处理时间为20min,煅烧结束后,在真空度为0.1×10-5MPa下降温,将温度降低至450℃,得到熔化体;
(4)最后,将上述步骤得到的熔化体浇注到模具中,在氮气保护下通入冷却循环水进行冷却,即得。
实施例5
一种压力弹簧用合金材料,以质量百分比计,铁8.0%、锡4.2%、铝3.0%、硅1.9%、铅0.08%、铜0.003%、钛0.007%、助剂0.005%,镁为余量。
所述助剂为氯化钾、碳酸钙和氧化锌。
一种压力弹簧用合金材料的制备方法,具体步骤为:
(1)首先,将含上述元素的矿石放入高温炉中,熔炼温度为1400℃,熔炼时间为80min,随后在氮气保护下进行梯度降温,温度每隔2min降低10℃,直至温度降低到到200℃;
(2)然后,将温度升高到420℃,进行恒温烧铸1h,恒温烧铸结束后将压强升至20MPa压制成坯;
(3)接着,在氦气氛围下添加助剂,进行煅烧处理,煅烧温度为144℃,处理时间为20min,煅烧结束后,在真空度为0.1×10-5MPa下降温,将温度降低至450℃,得到熔化体;
(4)最后,将上述步骤得到的熔化体浇注到模具中,在氮气保护下通入冷却循环水进行冷却,即得。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。