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(dòng)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(dòng)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?，本發(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?；趯X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瑁杌蛱蓟u，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瑁杌蛱蓟u，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?；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。
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