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成果名稱：	一種球墨鑄鐵油缸座及其生產(chǎn)工藝
登記日期：	2019-09-12
完成單位：	廣東中天創(chuàng)展球鐵有限公司
完成人員：	柯志敏,黃梓波,陳永成
研究起止日期：	2018-08-15至2019-08-12
主要應(yīng)用行業(yè)：	制造業(yè)
高新技術(shù)領(lǐng)域：	新材料
評(píng)價(jià)單位：	國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局
評(píng)價(jià)日期：	2019-08-13
成果簡(jiǎn)介：	①課題來(lái)源與背景；油缸缸體是工程機(jī)械--擠壓機(jī)最主要部件，它的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。2013年底我司為廣東某公司生產(chǎn)1件厚大斷面的油缸缸體如圖1所示。鑄件材料牌號(hào)為QT600-3，凈重約13500kg，最大外形尺寸為1980mm×1330mm×1130mm,缸尺寸為Φ840mm×800mm,，主要壁厚為330mm。客戶提出以下強(qiáng)制性要求：①采用附鑄試塊驗(yàn)收，力學(xué)性能必須達(dá)到以下要求：抗拉強(qiáng)度Rm≥600MPa，伸長(zhǎng)率A≥3%；②缸體底部、底部與缸壁R處不得有縮松或針孔等缺陷；③缸內(nèi)壁進(jìn)行衍磨，且硬度200-250HB；④加工后進(jìn)行25MPa的水壓測(cè)試，歷時(shí)10min不滲漏不冒汗；⑤磁粉探傷，不允許存在影響強(qiáng)度的鑄造缺陷，如夾渣、夾砂、氣孔。 ②技術(shù)原理及性能指標(biāo)；采用合理的隨形成型冷鐵，合理的澆注系統(tǒng)，優(yōu)質(zhì)的原材料，合適的銅和銻含量配比及嚴(yán)格的過(guò)程控制等，生產(chǎn)出符合客戶要求的厚大斷面油缸缸體。（1）70mm標(biāo)準(zhǔn)附鑄試塊的性能：抗拉強(qiáng)度Rm：532-578MPa，屈服強(qiáng)度Rp0.2:372-415MPa，斷后伸長(zhǎng)率：12.5-16.0%，硬度：175-189HB，球化率：90-96%，石墨大?。?級(jí)，珠光體體積分?jǐn)?shù)：25-35%，鐵素體體積分?jǐn)?shù)：65-75%。（2）油缸座底部、頂部本體金相中球化率達(dá)到94%以上、數(shù)量達(dá)到300個(gè)/mm2，差異小，且硬度差異也小，說(shuō)明油缸座本體材質(zhì)均勻性非常好，在使用過(guò)程，受到巨大壓力時(shí)不易開(kāi)裂。（3）對(duì)油缸座進(jìn)行破壞性試驗(yàn)：在出現(xiàn)裂紋失效R位處切開(kāi)，進(jìn)行著色探傷，未發(fā)現(xiàn)任何缺陷，特別是縮松、夾渣；金相中球化率為93%、數(shù)量300個(gè)/mm2；同時(shí)取樣檢測(cè)屈服強(qiáng)度Rp0.2，結(jié)果為：329-367MPa。 ③技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性； ⑴無(wú)論在哪個(gè)位置取樣，該鑄件的球化率是比較高的，均達(dá)到90%，且石墨球數(shù)也比較多；從而不僅保證厚大斷面鑄件的致密性，而且減少縮松的傾向。 ⑵合理使用隨形成型冷鐵，不僅可以提高球化率和增加石墨球數(shù)，還可以提高珠光體體積分?jǐn)?shù)，確保有較高的硬度。 ⑶設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)，不僅能確?？焖倨椒€(wěn)充型，而且有效地避免渣子進(jìn)入鑄型，減少夾渣缺陷的產(chǎn)生。 ⑷使用優(yōu)質(zhì)的原材料，如高純生鐵、增碳劑、球化劑，同時(shí)采用合成球鐵熔煉工藝，為生產(chǎn)厚大斷面球墨鑄鐵件提供優(yōu)質(zhì)的鐵液。 ⑸合適的w（Cu）和w（Sb）量，保證該鑄件基體的珠光體體積分?jǐn)?shù)為65%～85%，從而保證厚大斷面鑄件具有良好的綜合力學(xué)性能。 ④技術(shù)的成熟程度，適用范圍和安全性；本成果技術(shù)除于成熟階段，適用于鑄件生產(chǎn)過(guò)程中，提升產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)客戶使用，證明：使用壽命顯著提高，由原來(lái)的18-24個(gè)月提高至48個(gè)月以上。 ⑤應(yīng)用情況及存在的問(wèn)題；通過(guò)合理的鑄造工藝和熔煉工藝相結(jié)合，生產(chǎn)單一厚大斷面油缸缸體，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合客戶要求。為以后生產(chǎn)同類鑄件積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在持續(xù)性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，缸底與缸壁連接圓弧R位經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)裂漏油或無(wú)裂紋滲油失效，而此時(shí)油缸座使用壽命往往在18-24個(gè)月，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)對(duì)失效處解剖（此處壁厚大于85mm），金相分析（圖1）：球化率90%，石墨大小：5級(jí)，石墨球數(shù)量：100個(gè)/mm2；屈服強(qiáng)度Rp0.2為：285MPa。分析認(rèn)為：R位石墨球雖然圓整，但因其數(shù)量少，不夠致密，同時(shí)285MPa的屈服強(qiáng)度仍無(wú)法承受油缸工作時(shí)產(chǎn)生的巨大壓力，最終因漏油或滲油失效。 ⑥歷年獲獎(jiǎng)情況；本技術(shù)獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的發(fā)明專利證書(shū)

科技成果登記信息公示——一種球墨鑄鐵油缸座及其生產(chǎn)工藝