專利名稱：一種齒輪的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造方法，具體的說，涉及一種齒輪的鋳造方法。
背景技術(shù)：
齒輪一般是采用專用的齒輪鋼，先加工為齒還，再進(jìn)行機(jī)械加工、齒形加工、熱處理、精加工等エ藝過程制成，エ藝周期長，加工エ藝復(fù)雜，機(jī)加工難度大。而且要求制得的齒輪心部韌性好,扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度高，表面硬度高，耐磨性好。鑄造是生產(chǎn)零件毛坯的主要方法之一，是相當(dāng)快捷的制備方法，尤其對于有些脆性金屬或者合金材料的零件，鋳造技術(shù)更是常用的加工方法，其成型原理是將金屬加熱熔化，使其具有流動性，然后澆入到具有一定形狀的鋳型型腔中，在重力或外力的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成鑄件或零件。傳統(tǒng)的鋳造エ藝一般包括以下步驟a、根據(jù)產(chǎn)品的形狀制出造型制芯用的模樣；b、將模樣放入砂箱中，進(jìn)行填砂、緊實(shí)、起模后合箱；C、將熔化后的液態(tài)金屬澆注入砂箱中的型腔中；d、落砂清理鑄件。目前，傳統(tǒng)的鋳造エ藝在型砂的準(zhǔn)備時(shí)、砂型的制作過程中以及后期的落砂清理鑄件中均需要大量的人力，勞動強(qiáng)度較大，浪費(fèi)了大量寶貴的人力資源，同時(shí)鑄造每個(gè)產(chǎn)品都需要重復(fù)上述エ序，生產(chǎn)效率低?；谏鲜鋈毕荩景l(fā)明針對齒輪的特點(diǎn)，提供一種改進(jìn)的熔模鑄造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種可用于齒輪的鋳造方法。本發(fā)明所述的鑄造方法是改進(jìn)的熔模鑄造方法，熔模鑄造又稱“失蠟鑄造”。這種方法是將易熔模料注入壓型(模具中)，制成熔模，將它裝配成模組，然后在模組表面涂敷用耐火材料和粘結(jié)劑配成的液態(tài)涂料，再在涂料上撒耐火砂粒，隨后使之硬化成売。如此反復(fù)多次，便形成多層型殼。將型殼加熱，使熔模熔化流出，殼體經(jīng)焙燒后，往其中澆入液態(tài)合金，凝固后經(jīng)清理等エ序即獲得鑄件。基于對齒輪的要求，即心部韌性好，扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度高，表面硬度高，耐磨性好，本發(fā)明將陶瓷耐磨顆粒作為耐火材料，和粘結(jié)劑配成的液態(tài)涂料涂覆在模組表面，制成型摸，注入合金液體，隨著注入的合金液體的冷卻凝固形成鑄件，將陶瓷耐磨顆粒引入鑄件表面，然后熱處理，使鑄件表面増加一層陶瓷硬化層，提高鑄件的表面硬度。具體的說，發(fā)明所述的鑄造方法，包括以下步驟I)將預(yù)成型的可熔模型浸入陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料中，在所述模型上形成涂層，干燥；2)向步驟I)的所述涂層上噴涂耐火材料顆?；蛲扛材突鸩牧项w粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料，干燥；3)熔失熔模，型殼焙燒；
4)配制合金材料，合金材料熔煉、澆注；5)清理包括脫殼、去除澆冒ロ、清理、檢驗(yàn)、焊補(bǔ)等エ藝步驟；6)鑄件熱處理。其中，步驟I)和/或步驟2)可重復(fù)進(jìn)行，直至得到合適的厚度；所述陶瓷顆?？蔀樘蓟?，氮化硅或碳化鎢，顆粒的大小可選用本領(lǐng)域常用的顆粒大小，優(yōu)選20-500 u m ;更優(yōu)選20-100 u m ；所述膠體液體粘結(jié)劑為聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯的ー種或兩種的混合物；陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料中陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑的重量比為 1:0. 1-10 ;優(yōu)選 1:0. 3-1 ；
步驟2)中，所述的耐火材料選用本領(lǐng)域常用的耐火材料，如ニ氧化硅，氧化鎂，氧化招等；所述耐火材料顆粒與膠凝形成材料的重量比為100:1-10 ;優(yōu)選100:1-5 ；步驟I)和2)中，所述干燥可選用本領(lǐng)域常用的方法，優(yōu)選噴霧干燥；步驟3)采用本領(lǐng)域常用的エ藝條件進(jìn)行，如200-400°C保溫1_3小時(shí)；步驟4)中所述合金可采用下述低合金鋼，成分(重量％ )為C 0. 55 I. 24% ；Si :0. 2 0. 35% ；Mn :1. 05 I. 35% ；Cr :1. 50 I. 80% ；Ni :1. 30 2. 20% ；Mo :0. 20
0.45% ；Cu 0. 4 0. 6% ；Ti :0. 05 0. 08%,0. 015 ;S，P 均〈O. 005%, 0 く 25ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。合金材料熔煉、澆注；熔化溫度1580-1620°C，澆注溫度為1530_1560°C ；步驟6)中鑄件的熱處理可如下進(jìn)行860°C _900°C保溫1-3小時(shí)后油淬，5000C _600°C保溫1-3小時(shí)后隨爐冷卻。采用熔模鑄造，鑄件一次成形，表面光潔、尺寸精確，可以達(dá)到少切削或無切削的目的，且表面具有陶瓷硬化層，硬度大大提高，特別適于制備齒輪等需要較高表面硬度的合金鑄件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一歩描述。如無特別指明，本發(fā)明所用的原料均為市購。實(shí)施例I按照以下步驟，鋳造齒輪樣品，I)將預(yù)成型的可熔模型浸入陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料中，借此在所述模型上形成涂層，噴霧干燥；所述陶瓷顆?？蔀樘蓟?，氮化硅或碳化鎢，顆粒的大小為20-50 u m ;所述膠體液體粘結(jié)劑為聚丙烯酰胺；陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料中陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑的重量比為1:0. I ；其中，步驟I)重復(fù)進(jìn)行3次；2)向步驟I)的所述涂層上涂覆耐火材料顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料，噴霧干燥；其中，所述的耐火材料為ニ氧化硅；所述耐火材料顆粒與膠凝形成材料的重量比為100:5 ；其中，步驟2 )重復(fù)進(jìn)行2次；
3) 200°C保溫I小時(shí)熔失熔模，型殼焙燒；；4)配制合金材料，化學(xué)成分見表1，合金材料利用真空感應(yīng)爐熔煉，熔化溫度1580°C，澆注溫度為1530°C ；表I化學(xué)成分表
權(quán)利要求
1.一種鑄造方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將預(yù)成型的可熔模型浸入陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料中，借此在所述模型上形成涂層，干燥； 2)向步驟I)的所述涂層上噴涂耐火材料顆粒或涂覆耐火材料顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料，干燥； 3)熔失熔模，型殼焙燒； 4)配制合金材料,合金材料熔煉、澆注； 5)清理包括脫殼、去除澆冒ロ、清理、檢驗(yàn)、焊補(bǔ)等エ藝步驟； 6)鑄件熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在于，所述步驟I)和/或步驟2)可重復(fù)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在于，步驟I)中，所述陶瓷顆粒為碳化硅，氮化娃或碳化鶴。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的鑄造方法，其特征在于，所述陶瓷顆粒的大小為20-500 u m ;優(yōu)選 20-100 u m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在于，所述膠體液體粘結(jié)劑為聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯的ー種或兩種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在干，陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑構(gòu)成的漿料中陶瓷顆粒和膠體液體粘結(jié)劑的重量比為1:0. 1-10 ;優(yōu)選1:0. 3-1。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在于，所述的耐火材料為ニ氧化硅，氧化鎂或氧化鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的鑄造方法，其特征在于，所述耐火材料顆粒與膠體液體粘結(jié)劑的重量比為100:1-10，優(yōu)選100:1-5。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在于，所述合金為含有下述重量百分比成分的低合金鋼c 0. 55 I. 24%；Si :0. 2 0. 35%；Mn :1. 05 I. 35%；Cr :1. 50 I. 80%；Ni :1. 30 2. 20% ；Mo 0. 20 0. 45% ；Cu 0. 4 0. 6% ；Ti 0. 05 0. 08%, N く 0. 015 ；S，P均〈O. 005%, O ^ 25ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造方法，其特征在于，步驟6)中鑄件的熱處理如下進(jìn)行8600C _900°C保溫1-3小時(shí)后油淬，500°C _600°C保溫1_3小時(shí)后隨爐冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄造方法。本發(fā)明是將陶瓷耐磨顆粒代替耐火材料，與粘結(jié)劑配成的液態(tài)涂料涂覆在模組表面，制成型模，熔失熔模，注入合金液體，隨著注入的合金液體的冷卻凝固形成鑄件，將陶瓷耐磨顆粒引入鑄件表面，然后熱處理，使鑄件表面增加一層陶瓷硬化層，提高鑄件的表面硬度。采用本發(fā)明的鑄造方法，鑄件一次成形，表面光潔、尺寸精確，可以達(dá)到少切削或無切削的目的，且表面具有陶瓷硬化層，硬度大大提高，因此本發(fā)明的方法特別適于制備齒輪等需要較高表面硬度的合金鑄件。
文檔編號B22C1/22GK102861873SQ201210405730
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者羅紹康 申請人:寧波吉威熔模鑄造有限公司