專利名稱：用于生產(chǎn)密封件的合金鑄鐵、密封件及生產(chǎn)該密封件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于密封件的合金鑄鐵，密封件，以及制造該密封件的方法，并且更具體地，涉及一種用于密封件的合金鑄鐵，密封件，以及能夠應(yīng)用離心鑄造方法制造密封件的方法，該離心鑄造方法具有優(yōu)異的生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
通常，履帶被用于農(nóng)業(yè)或工程作業(yè)車輛，如挖掘機(jī)或推土機(jī)，并且被用于軍事目的的坦克和裝甲車。履帶支重輪設(shè)置在履帶車輛中，所述履帶支重輪用于支撐來使鏈帶旋轉(zhuǎn)，起到輪子的功能。為了通過減少旋轉(zhuǎn)摩擦以降低磨損，在履帶支重輪中填充潤滑劑，并且為了防止?jié)櫥瑒┬孤兜酵饷婊驗(yàn)榱朔乐闺s質(zhì)從外部注入潤滑劑中，在履帶支重輪中安裝浮動(dòng)密封件。由特種合金鑄鐵形成的密封件既具有防止在支重輪內(nèi)的潤滑油的滲漏功能，又具有承載支重輪旋轉(zhuǎn)的功能。通常，利用殼型鑄造方法制造密封件。然而，在殼型鑄造方法中，通過制模步驟，注射步驟，截短步驟，修整步驟，熱處理步驟，磨削步驟，研磨步驟，清洗步驟，拋光步驟，和檢查步驟制造密封件，并且殼型鑄造方法具有復(fù)雜的生產(chǎn)工藝。因此，最好利用對(duì)環(huán)境友好的離心鑄造方法用簡單的制造工藝制造密封件，但是離心鑄造方法不同于殼型鑄造方法，因而即使使用相同的合金鑄鐵，形成的密封件仍具有與已有組織結(jié)構(gòu)不同的組織結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)用傳統(tǒng)合金鑄鐵利用離心鑄造方法制造密封件時(shí)，密封件具有大的脆性和差的密封性和耐磨性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明致力于解決上述問題，并且本發(fā)明提供一種用于能夠應(yīng)用離心鑄造方法的密封件的合金鑄鐵。技術(shù)解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種密封件，包括3.8wt % -4. 2wt %的碳， 3. 3wt% -4. 7wt% 的鎳，2wt% _5wt% 的鉬，1. 2wt% -2. Owt % 的硅，16wt% _18wt% 的鉻， 0. 8wt% -1. 5wt%的錳，以及余量的鐵。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種制造密封件的方法，所述方法包括熔化用于密封件的合金鑄鐵；將熔融的合金鑄鐵注入旋轉(zhuǎn)的模具中；通過旋轉(zhuǎn)模具的旋轉(zhuǎn)形成密封件；以及從旋轉(zhuǎn)模具分離密封件并且進(jìn)行密封件的熱處理，其中合金鑄鐵包含 3. 8wt% -4. 2wt% 的碳，3. 3wt% -4. 7wt% 的鎳，2wt% _5wt% 的鉬，1. 2wt% -2. Owt % 的硅， 16wt% 鉻，和0. 8wt% -1. 5wt%的錳，以及余量的鐵。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于密封件的合金鑄鐵，包括 3. 8wt% -4. 2wt% 的碳，3. 3wt% -4. 7wt% 的鎳，2wt% _5wt% 的鉬，1. 2wt% -2. Owt % 的硅， 16wt% -18wt%的鉻，0. 8wt% -1. 5wt%的錳，以及余量的鐵。有益效果根據(jù)本發(fā)明，能夠利用離心鑄造方法生產(chǎn)密封件，因此提高生產(chǎn)率，并且生產(chǎn)出的密封件具有優(yōu)異的耐磨性。


圖1是局部切開透視圖，圖示履帶支重輪和安裝于其中的密封件；圖2是相平衡圖，圖示隨碳含量變化的共晶反應(yīng)和過共晶反應(yīng)；圖3為密封件的組織結(jié)構(gòu)圖，所述密封件由用于根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的密封件的合金鑄鐵制成；圖4和圖5是圖示現(xiàn)有密封件的組織結(jié)構(gòu)的圖；圖6是圖示圖3中所示密封件的X射線衍射結(jié)果的圖；圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例的密封件的制造方法的視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例。圖1局部切開透視圖，圖示履帶支重輪和安裝于其中的密封件。由特種鑄鐵合金形成的密封件100既具有防止在支重輪120內(nèi)的潤滑油的滲漏功能，又具有承載履帶支重輪120旋轉(zhuǎn)的功能。為了通過減少旋轉(zhuǎn)摩擦以降低磨損，在履帶支重輪120中填充潤滑劑，并且安裝密封件100以防止?jié)櫥瑒┬孤兜酵饷婊蛘叻乐闺s質(zhì)從外部注入潤滑劑中。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，能夠利用離心鑄造方法制造密封件100。離心鑄造方法是在旋轉(zhuǎn)模具的同時(shí)使熔融金屬流動(dòng)，利用離心力形成鑄件的鑄造方法。在具有復(fù)雜形狀或顯微結(jié)構(gòu)的鑄件中，通過沿著周圍徑向地布置模具在半徑方向上形成熔融金屬的流動(dòng)路徑，然后澆鑄液流動(dòng)到圓板的中心，在旋轉(zhuǎn)圓板形成的離心力施加壓力的同時(shí)鑄造鑄件。稍后在圖5中將詳細(xì)描述這種離心鑄造方法，并且能夠通過注射步驟，修整步驟， 磨削步驟，研磨步驟制造密封件，因此離心鑄造方法與殼型鑄造方法相比具有更簡單的工藝，從而改善生產(chǎn)效率。密封件由特種合金鑄鐵形成。密封件的主要成分為鐵0^)，并且在下文中將描述本發(fā)明的主要成分。用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的密封件的合金鑄鐵，包括3. 8wt% -4. 2wt%的碳，3. 3wt% -4. 7wt% 的鎳，2wt% -5wt% 的鉬，1. 2wt% -2. 0wt% 的硅，16wt%
鉻，和 0. 8wt% -1. 5wt% 的錳。密封件在支重輪中同時(shí)執(zhí)行密封功能和承載功能，因此耐磨性是密封件最重要的特性之一。因此，在密封件中設(shè)置碳來向密封件和殘余奧氏體提供足夠的硬度，并且碳優(yōu)選具有3. 8-4. 2襯％的含量。圖2是相平衡圖，圖示隨碳含量變化的共晶反應(yīng)和過共晶反應(yīng)。參考圖2，在用于現(xiàn)有密封件的合金鑄鐵中，碳(C)含量約為3.0-3. 7wt%，并且通過執(zhí)行共晶反應(yīng)或過共晶反應(yīng)現(xiàn)有合金鑄鐵促使形成奧氏體而不是碳化物，如圖2的部分 A所示。然而，在由用于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的密封件的合金鑄鐵制成的密封件中， 碳(C)含量為3. 8wt% -4. 2wt%，如圖2的部分B所示，因此通過在不具有脆性的部分處誘導(dǎo)共晶反應(yīng)使碳化物含量增加。即，由用于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的密封件的合金鑄鐵制造的密封件執(zhí)行共晶反應(yīng)，因此密封件具有大量的碳化物。這就意味著該密封件的耐磨性大大優(yōu)于現(xiàn)有密封件。 因此，優(yōu)選碳含量為3. 8wt% -4. 2wt%。然而，在這種情況下，脆性和硬度隨著耐磨性的增加一起增加，但用于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的密封件的合金鑄鐵通過額外加入鎳(Ni)和鉬(Mo)抑制硬度的過度增加， 因此阻止破損的發(fā)生，鎳(Ni)用于穩(wěn)定奧氏體，鉬(Mo)用于抑制馬氏體和碳化物的過度生成。最優(yōu)選鎳含量為3. 3wt % -4. 7wt %，并且優(yōu)選鉬含量為2wt % -5wt %。此外，當(dāng)硅含量為1.2Wt%或更高時(shí)，能夠提高奧氏體的穩(wěn)定性。然而，當(dāng)硅含量超過2. Owt %時(shí)，密封件可能破損，因此優(yōu)選硅含量為1. 2wt% -2. Owt %。當(dāng)用于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的密封件的合金鑄鐵包括16^^-18^% 的鉻時(shí)，在產(chǎn)生的密封件的組織結(jié)構(gòu)中，碳化物具有均勻的分布，并且合金鑄鐵包括 0. 8wt% -1. 5wt%的錳因此具有優(yōu)異的鑄造性能。在下文中，通過示例性實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此。表1列出用于各種密封件的合金鑄鐵的成分，并且表2列出利用離心鑄造方法由具有表1的成分的密封件組分形成的密封件的結(jié)果和形成的密封件安裝在支重輪中進(jìn)行紡紗試驗(yàn)的結(jié)果，如圖1所示。這里，在紡紗試驗(yàn)中，旋轉(zhuǎn)速度以IOOrpm為單位從IOOrpm到900rpm均勻增加，每當(dāng)rpm(每分鐘轉(zhuǎn)速)增加時(shí)，檢查漏液和滲漏情況。在紡紗試驗(yàn)完成后，通過肉眼檢查密封件接觸表面的撕裂情況，當(dāng)通過肉眼未檢查到密封件接觸面的撕裂時(shí)，通過顯微鏡觀察密封件接觸面的撕裂情況。在下文中，在沒有特別描述時(shí)，以為單位。[表 1]
權(quán)利要求
1. 一種密封件，包括 3. 8wt% -4. 2wt% 的碳， 3. 3wt% -4. 7wt% 的鎳， 2wt% -5wt% 的鉬，1.2wt% -2. Owt % 的硅， 16wt% -18wt% 的鉻，0. 8wt% -1. 5wt% 的錳，以及余量的鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中，所述密封件的顯微結(jié)構(gòu)包括10-20%的奧氏體，25-；35%的馬氏體，以及50-60%的碳化物。
3.—種制造密封件的方法，所述方法包括 熔化用于所述密封件的合金鑄鐵；將所述熔融的合金鑄鐵注入旋轉(zhuǎn)模具中； 通過所述旋轉(zhuǎn)模具的旋轉(zhuǎn)形成所述密封件；以及從所述旋轉(zhuǎn)模具中分離所述密封件，并且對(duì)所述密封件進(jìn)行熱處理， 其中，所述合金鑄鐵包含3. 8-4. 2wt %的碳，3. 3-4. 7wt %的鎳，2-5wt %的鉬， 1. 2-2. 0wt%的硅，16-18wt%的鉻，0. 8wt% -1. 5wt%的錳，以及余量的鐵和在熔化時(shí)產(chǎn)生的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括磨削和研磨，使得進(jìn)行熱處理的所述密封件具有均勻的表面粗糙度。
5.用于密封件的合金鑄鐵，包括3.8wt% -4. 2wt%的碳，3. 3wt% _4. 7wt%的鎳， 2wt% _5wt%的鉬，1. 2wt% -2. 0wt%的硅，16wt% _18wt%的鉻，0. 8wt% -1. 5wt%的猛，以及余量的鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)密封件的合金鑄鐵、密封件以及用于制造該密封件的方法。用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的密封件的合金鑄鐵，包括3.8wt％-4.2wt％的碳，3.3wt％-4.7wt％的鎳，2wt％-5wt％的鉬，1.2wt％-2.0wt％的硅，16wt％-18wt％的鉻，0.8wt％-1.5wt％的錳，以及余量的鐵。根據(jù)本發(fā)明，通過離心鑄造生產(chǎn)密封件，從而提高生產(chǎn)率和密封件的耐磨性。
文檔編號(hào)C22C37/08GK102348820SQ201080011871
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者馬英珍 申請(qǐng)人:卡特彼勒精確密封韓國公司