电磁阀动铁芯的生产工艺的制作方法

文档序号:18787338发布日期:2019-09-29 18:05阅读:2234来源:国知局

本发明涉及电磁阀用铁素体不锈钢材料,特别是一种电磁阀易焊接用合金材料与动铁芯的生产工艺。



背景技术:

电磁阀用铁素体不锈钢棒材行业标准已于2018年4月1日由中华人民共和国工业和信息化部发布实施。该标准起草单位:衡阳市金则利特种合金股份有限公司、高铁研究总院、工业信息标准研究院。主要起草人:钟长林、赵栋梁、张建福等。

现有电磁阀易切削用铁素体不锈钢棒材的典型牌号为y0cr17sis,基于该合金材料的动铁芯生产工艺复杂,导致动铁芯的裂纹率较高,耐腐蚀性不够。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术存在的加工工序繁多、加工过程易造成电磁阀动铁芯零件存在裂纹隐患、耐腐蚀性差、生产成本高等不足,而提供一种电磁阀易焊接用合金材料,并以此合金材料为基础,需求一种适用于电磁阀用铁素体动铁芯的加工工艺。

实现本发明上述目的的技术方案是:提供一种电磁阀动铁芯的生产工艺,包括如下步骤:

(1)以电磁阀易焊接用合金材料制成的线材或棒材作为原材料,采用电阻加热将原材料进行在线镀膜机镀膜,镀膜时加热温度控制在60~90℃;

所述电磁阀易焊接用合金材料,按重量百分比计,其化学成份如下:

c含量0.010~0.035%,si含量1.00~1.50%,mn含量0.70~1.0%,p含量0.010~0.035%,s含量0.010~0.035%,cr含量16.5~18.50%,mo含量0.20~0.60%,w含量0.20~0.70%,余量为fe;

(2)将步骤(1)处理后的原材料采用在线感应加热,加热后按需求尺寸切断成若干个短棒,将短棒送入多工位自动成型墩锻机内,在500~650℃经一次温墩,得到电磁阀动铁芯半成品;

(3)将上述温墩的电磁阀动铁芯半成品送入退火炉中进行磁性能退火工艺处理;

(4)经检测磁性能合格后的半成品再经过精加工,得到电磁阀动铁芯成品。

优选地,si含量1.30~1.40%,c含量0.025~0.030%,s含量0.11~0.14%。

优选地,mo与w的含量相同,且均为0.45~0.55%。

下面对本发明的合金元素的作用做进一步的分析:

合金材料化学成份中的硅(si):硅在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂。如果硅含量超过0.5%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度,在调质结构钢中加入1.0~1.2%的硅,强度可提高15~20%,含硅1~4%的低碳钢,具有极高的导磁率。

本发明中碳(c):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当含碳量超过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

本发明中锰(mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16mn钢比a3屈服点高40%。

本发明中磷(p):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

本发明中硫(s):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.010~0.035%,优选0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 

本发明中铬(cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

本发明中钨(w)钼(mo):能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性,在工具钢中可提高红性。 

硅和钼、钨、铬的结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐腐蚀钢,耐腐蚀性性能大幅提高。

本发明的加工工艺简单,加工动铁芯只需一次上膜、一次温镦和一次退火,再经磁性能检测、精加工,清洗和烘干,即可加工成电磁阀动铁芯,裂纹率低于10%,生产效率高,以5工位自动成型墩锻机为例,产量每分钟100-130只/台机,每班8小时平均5万只/台机,特别适用于采用温镦工艺加工生产电磁阀用铁素体动铁芯。

本发明的有益效果是:本发明调整了电磁阀易焊接用材料的化学成分,并且采用温镦工艺代替切削加工,降低了材料损耗,提高了动铁芯的磁性能和动铁芯加工过程中的材料利用率,且提高了动铁芯的耐腐蚀性。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的详细内容作进一步描述。

实施例1:一种电磁阀易焊接用材料的生产工艺,原材料的化学成份(重量百分比)如下:

c含量0.025%,si含量1.40%,mn含量0.85%,p含量0.025%,s含量0.013%,cr含量17.0%,mo含量0.30%,w含量0.7%,余量为铁fe。

电磁阀动铁芯的温墩生产工艺包括如下工艺步骤:

一、选用¢9.80±0.02mm的铁素体不锈钢棒材或线材,采用电阻加热在线镀膜机镀膜,上膜时加热温度控制在70~80℃范围内;

二、采用18千赫的变频调温超音频在线感应加热,将材料加热到600±10℃,以满足温墩成型且不产生裂纹隐患,再将上述材料按每只零部件的重量要求切断成一只只短棒后,逐只送入多工位自动成型墩锻机内,一次性温墩成电磁阀动铁芯半成品;

三、将上述温墩好的电磁阀动铁芯半成品采用850±10℃退火炉退火,850±10℃保温20-30分钟,580±10℃出炉,以使其磁性能达到标准状态,电磁阀动铁芯半成品的晶粒度为6~9级,满足最低工作电压与温升的需要;

四、随机抽样检测上述电磁阀动铁芯半成品的磁性能,合格后精加工成电磁阀动铁芯成品;

五、将电磁阀动铁芯成品送入专用磁粉探伤机逐只无损探伤检测,确保每只电磁阀动铁芯成品需要焊接与密封部位没有裂纹隐患;

六、将经过磁粉探伤检测合格的电磁阀动铁芯成品进行超声波清洗干净后,烘干装箱入库。

本实施例温墩零件未见开裂等异常,温墩半成品零件预留余量充足,满足精加工要求;加工成的电磁阀动铁芯经磁粉探伤检验,未见裂纹;在3%的nacl水溶液(均为质量分数)中耐腐蚀2900小时。其磁性能结果见表1:

实施例2:电磁阀动铁芯使用的原材料与实施例1基本相同;原材料与实施例1的区别在于:mo含量0.35%,w含量0.65%。

采用与实施例1基本相同的生产工艺,生产工艺与实施例1的区别在于:第三步退火工艺采用980±10℃保温10-20分钟,580±10℃出炉,目的是恢复磁性能达到标准状态,电磁阀动铁芯半成品的晶粒度为6~8级,满足最低工作电压与温升的需要。

本实施例温墩零件未见开裂等异常,温墩半成品零件预留余量充足,满足精加工要求;加工成的电磁阀动铁芯经磁粉探伤检验,未见裂纹;在3%的nacl水溶液(均为质量分数)中耐腐蚀2900小时。其磁性能结果见表2:

实施例3:电磁阀动铁芯使用的原材料与实施例1基本相同;原材料与实施例1的区别在于:mo含量0.65%,w含量0.35%。

采用与实施例1相同的生产工艺,得到的电磁阀动铁芯成品,裂纹率<0.1%;在3%的nacl水溶液中耐腐蚀2900小时。

实施例4:电磁阀动铁芯使用的原材料与实施例1基本相同;原材料与实施例1的区别在于:mo含量0.45%,w含量0.45%。

采用与实施例1相同的生产工艺,得到的电磁阀动铁芯成品,裂纹率裂纹率<0.1%;在3%的nacl水溶液中耐腐蚀3800小时。

实施例5:电磁阀动铁芯使用的原材料与实施例2基本相同;原材料与实施例2的区别在于:mo含量0.55%,w含量0.55%。

采用与实施例2相同的生产工艺,得到的电磁阀动铁芯成品,裂纹率<0.1%;在3%的nacl水溶液中耐腐蚀4000小时。

实施例6:电磁阀动铁芯使用的原材料与实施例2基本相同;原材料与实施例2的区别在于:c含量0.015%,si含量1.50%,s含量0.020%。

采用与实施例2相同的生产工艺,得到的电磁阀动铁芯成品,裂纹率<0.1%;在3%的nacl水溶液中耐腐蚀2600小时。

对比例:电磁阀动铁芯使用的原材料成分为:c含量0.025%,si含量1.80%,mn含量0.85%,p含量0.025%,s含量0.030%,cr含量17.0%,mo含量0.30%,余量为铁fe。

采用与实施例1相同的生产工艺,得到的电磁阀动铁芯成品,裂纹率为17.5±0.5%;在3%的nacl水溶液中耐腐蚀1800小时。

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