一种航空用机匣类产品及其生产工艺的制作方法

本发明涉及冶金生产工艺
技术领域：
，尤其涉及一种航空用机匣类产品及其生产工艺。
背景技术：
：1cr11ni2w2mov钢是原苏联50年代末研制成功的马氏体不锈钢，牌号为961。1cr11ni2w2mov钢是在低碳的12％cr钢中加入大量的w，mo，v等缩小奥氏体相区的铁素体形成的元素，使其具有马氏体相变硬化能力，而得到的一种新型的马氏体耐热不锈钢。该钢种具有良好的综合力学性能，被广泛应用于航空工业中。1cr11ni2w2mov钢多为锻件。对于一些体积较大，结构复杂的零件比如机匣类产品，锻造成型由于生产成本高、效率低而则不具备优势。同时，国内也未见相关1cr11ni2w2mov钢砂型铸造加工的报道。技术实现要素：本发明为旨在解决对于一些体积较大，结构复杂的零件比如机匣类产品，锻造成型由于生产成本高、效率低的问题，以降低生产成本，提升生产效率。本发明提供一种航空用机匣类产品，具有更低的加工成本。本发明还提供一种航空用机匣类产品的生产工艺，与锻造加工工艺相比，生产成本大大降低，生产效率大大提升。本发明采用的技术方案是：一种航空用机匣类产品，由1cr11ni2w2mov钢经砂型铸工艺制得。在本发明的一个实施例中，cr11ni2w2mov钢的主要组成元素为：c0.11~0.14%si0.30~0.45%mn0.40~0.55%p远小于0.030%s远小于0.025%cr10.60~11.50%ni1.50~1.80%w1.55~1.70%mo0.35~0.50%v0.18~0.30%fe余量。一种航空用机匣类产品的生产工艺，步骤包括步骤1，型砂铸模；步骤2，1cr11ni2w2mov钢熔炼；步骤3，浇铸；步骤4，开模，处理浇冒口，得到铸件半成品；步骤5，铸件半成品热处理，得到航空用机匣类产品。在本发明的一个实施例中，所述步骤2中，1cr11ni2w2mov熔炼时先后采用中频炉和aod精炼炉。在本发明的一个实施例中，其特征在于，所述步骤2中，1cr11ni2w2mov钢熔炼后，al含量≤0.03%。在本发明的一个实施例中，其特征在于，所述步骤3中，浇铸前钢水静置，静置时间≥3min。在本发明的一个实施例中，所述步骤3中，钢水浇铸温度1585~1595℃。在本发明的一个实施例中，所述步骤4中，开模温度200~300℃。在本发明的一个实施例中，所述步骤5中，热处理时，一段正火，温度1000~1020℃，保温4~5h，空冷；二段回火，温度540~590℃，保温4.5~5.5h，空冷。本发明的有益效果是：1.本发明为解决对于一些体积较大，结构复杂的零件比如机匣类产品，锻造成型由于生产成本高、效率低而则不具备优势的问题，提供了一种航空用机匣类产品。该机匣类产品由1cr11ni2w2mov钢经砂型铸工艺制得，相比与锻造加工，具有更低的加工成本。2.本发明还提供了一种航空用机匣类产品的生产工艺，该生产工艺中1cr11ni2w2mov钢熔炼后直接砂型浇铸成型。与锻造加工工艺相比，生产成本降低，降低约40%，生产效率大大提升，生产周期缩短至20~24h。附图说明图1为实施例2中，砂型浇铸的机匣类产品的示意图一。图2为实施例2中，砂型浇铸的机匣类产品的示意图二。具体实施方式在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。下面结合实施例进行详细说明。为解决对于一些体积较大，结构复杂的零件比如机匣类产品，锻造成型由于生产成本高、效率低而则不具备优势的问题，本实施例中提供一种航空用机匣类产品的生产工艺，其工艺流程如下：一、型砂铸模根据机匣类产品图纸尺寸制作木模型，单边留加工余量10mm。以水玻璃为粘合剂，在砂子中放入木制模型，然后在木质模样周围填满砂子，开箱取出木质模样，形成型砂铸模。二、1cr11ni2w2mov钢熔炼1cr11ni2w2mov钢的主要组成元素为：c0.11~0.14%si0.30~0.45%mn0.40~0.55%p远小于0.030%s远小于0.025%cr10.60~11.50%ni1.50~1.80%w1.55~1.70%mo0.35~0.50%v0.18~0.30%fe余量。1cr11ni2w2mov钢熔炼时，先后采用中频炉和aod精炼炉进行操作。即1cr11ni2w2mov钢先于中频炉内加热成钢水，然后转入aod精炼炉内精炼。降低1cr11ni2w2mov钢中的夹杂物、气体和杂质元素。中频炉内温度1650~1700℃左右。aod精炼炉内精炼时，注入氧气和氮气的混和气体。初始氧气与氮气注入比例为5~6∶1，氮气的流速为50m3/h。随着含碳量的降低，氧气与氮气注入比例进行调整，最后调整到氮气流速为120m3/h。精炼后，调整温度到1600℃~1620℃。1cr11ni2w2mov钢熔炼后，al含量≤0.03%。三、浇铸精炼后的钢水浇铸前静置，静置时间≥3min。静置后，将钢水浇铸到型砂铸模内，浇铸温度1585~1595℃。两种型砂铸模浇铸时，两个进水口分先后进水。四、开模浇铸完成后，自然冷却，等待开模。开模温度200~300℃。开模后，利用余热气割或者加热到200~300℃气割、刨浇冒口，得到铸件半成品。五、热处理铸件半成品热处理，得到航空用机匣类产品。热处理时，一段正火，温度1000~1020℃，保温4~5h，空冷；二段回火，温度540~590℃，保温4.5~5.5h，空冷。该生产工艺中1cr11ni2w2mov钢熔炼后直接砂型浇铸成型。与锻造加工工艺相比，加工成本降低，生产效率大大提升。本实施例中航空用机匣类产品的生产工艺，与锻造加工工艺相比，加工成本降低，降低约40%，生产效率大大提升，生产周期缩短至20~24h。实施例1参考上述方法进行，浇铸为随炉浇注检测试样，回火温度560℃。实施例2参考上述方法进行，浇铸为机匣类产品本体检测试样，回火温度560℃。实施例3参考上述方法进行，浇铸为随炉浇注检测试样，回火温度590℃。实施例4参考上述方法进行，浇铸为机匣类产品本体检测试样，回火温度590℃。实施例1~4的检测结果如下表所示：技术指标实施例1实施例2实施例3实施例4抗拉强度，≥1080mpa1103116510711119规定非比例延伸强度rp0.2，≥885mpa945989925955延伸率a，≥12%15141215断面收缩率z，≥50%56575253冲击功，≥55j63、67、7760、64、6257、56、5560、55、57布氏硬度值hbw，311~388352、350、350341、341、341325、325、325350、350、350从表中检测结果可以看出，采用本实施例中的方法加工的匣类产品各项指标均符合要求值，也即说明1cr11ni2w2mov钢可以采用砂型铸造工艺加工一些体积较大，结构复杂的零件。图1和图2为实施例2中浇铸为机匣类产品本体的实物图。从图中可以看出，砂型铸造的机匣类产品产品表面均匀，平整，无肉眼可见的孔、裂纹等缺陷。经超声检测，机匣类产品厚度均匀，内部无裂纹，无砂眼，符合使用要求。当前第1页12