一种衬套热处理工艺的制作方法

专利2022-06-29  78

本发明涉及机械制造领域,尤其涉及涡轮增压器精密铸造衬套真空热处理工艺研发。



背景技术:

衬套是用于机械部件外,以达到密封、磨损保护等作用的配套件,是指起衬垫作用的环套。在阀门应用领域,衬套在阀盖之内,一般使用聚四氟乙烯或者石墨等耐腐材料,用于密封作用。该精密铸造衬套是高铬高锰耐热合金,按客户推荐工艺要在真空炉中先做固溶处理再进行时效处理,按客户推荐工艺热处理后发生合金元素真空蒸发现象,衬套表面出现合金元素贫化层,导致产品表面硬度低于客户标准,衬套压装时效。



技术实现要素:

对上述现有技术的现状,本发明所要解决的技术问题在于提供一种避免产品表面因真空蒸发出现合金贫化层,使得衬套外表面和芯部同时满足客户硬度要求的衬套热处理工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种衬套热处理工艺,包括如下步骤:粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型。

进一步地,具体包括如下工艺:

(1)粉碎:将热固性废弃塑料粉碎成50~80um目的塑料细粒,粉碎塑料细粒粒径合适,无需使用精细仪器进行处理;

(2)除杂:将塑料细粒分别依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去离子水分别在工业超声机里超声过滤清洗除杂15min,再用120#汽油和去离子水顺序清洗两遍,除杂除去热固性废弃塑料表面的水溶性和脂溶性物质,提高热固性废弃塑料品质;

(3)催化加氢裂解:将清洗过的塑料细粒放入反应器中,320℃在催化剂、搅拌的条件下加氢裂解24min,可得到80%的小分子液体,其中小分子液体中的单体重新发生加聚反应为液态的塑料,所述催化剂为活性炭载负白金;

(4)改性:往反应器中加入偶联剂1%、相容剂2%和无机填料15%混合搅拌进行改性,所述偶联剂为氨基硅烷,所述相容剂为马来酸酐,所述无机填料为超细滑石粉,超细滑石粉的含量为20%,加入偶联剂可以进行表面活性处理,加入相容剂可以促进各类聚合物之间相容,加入无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能。

(5)真空脱泡:将反应器抽成真空,抽走液态塑料中溶解的空气,脱去小分子液体中的气泡,增加塑料致密性。

(6)定型:从反应器中放出液态塑料至模具中,真空冷却2h,在液态塑料成半干时,撒上al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物,再冷却2h,至完全干燥;其中,所述乙醇和乙醚的混合物中,乙醇:乙醚=4:3。

进一步地,所述加入偶联剂、相容剂和无机填料进行改性处理条件为真空搅拌。

进一步地,所述al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物中,al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的比例为1:2:1。

进一步地,所述偶联剂为氨基硅烷,所述相容剂为马来酸酐,所述无机填料为超细滑石粉,所述超细滑石粉的含量为15%。

与现有技术相比,本发明的优点在于,本发明用把真空固溶改为常压固溶以避免合金元素真空蒸发,用新研发工艺对衬套做热处理后有效解决了衬套表面合计元素贫化层问题,保证了产品质量;同时因为省去了一道真空固溶工序,为客户提高了生产效率、降低了制造成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,对本发明进行进一步详细说明。

实施例1:

(1)粉碎:将热固性废弃塑料粉碎成50~80um目的塑料细粒,粉碎塑料细粒粒径合适,无需使用精细仪器进行处理。

(2)除杂:将塑料细粒分别依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去离子水分别在工业超声机里超声过滤清洗除杂15min,再用120#汽油和去离子水顺序清洗两遍,除杂除去热固性废弃塑料表面的水溶性和脂溶性物质,提高热固性废弃塑料品质。

(3)催化加氢裂解:将清洗过的塑料细粒放入反应器中,320℃,在催化剂、搅拌的条件下加氢裂解24min,可得到80%的小分子液体,其中小分子液体中的单体重新发生加聚反应为液态的塑料,所述催化剂为活性炭载负白金。

(4)改性:往反应器中加入偶联剂1%、相容剂2%和无机填料15%混合搅拌进行改性,所述偶联剂为氨基硅烷,所述相容剂为马来酸酐,所述无机填料为超细滑石粉,超细滑石粉的含量为20%,加入偶联剂可以进行表面活性处理,加入相容剂可以促进各类聚合物之间相容,加入无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能。

(5)真空脱泡:将反应器抽成真空,抽走液态塑料中溶解的空气,脱去小分子液体中的气泡,增加塑料致密性。

(6)定型:从反应器中放出液态塑料至模具中,真空冷却2h,在液态塑料成半干时,撒上al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物,再冷却2h,至完全干燥;其中,所述乙醇和乙醚的混合物中,乙醇:乙醚=4:3。

所述加入偶联剂、相容剂和无机填料进行改性处理条件为真空搅拌。而且,所述al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物中,al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的比例为1:2:1。

在本实施例中,改性步骤中选择的偶联剂为氨基硅烷,相容剂为马来酸酐,无机填料为超细滑石粉,超细滑石粉的含量为15%,耐热性,耐磨性比不加好2倍。

实施例2:

其余与所述实施例1相同,不同之处在于,步骤(6)中先真空冷却3h,再冷却3h,本实施例中,所得塑料阻燃效果比实施例1稍差,但al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物消耗量低,不影响使用效果。

实施例3:其余与所述实施例1相同,不同之处在于,步骤(3)中未使用催化剂,其加氢裂解效率明显降低,同样的时间只能得到24%的小分子液体,量明显减少。

将热固性废弃塑料经过粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型六个步骤的处理,不仅废物重新利用,而且净化热固性废弃塑料,减少环境污染,增加再生产塑料的耐热性、耐磨性和阻燃性,市场应用广阔,在粉碎中,粉碎塑料细粒粒径合适,无需使用精细仪器进行处理,在除杂中,除去热固性废弃塑料表面的水溶性和脂溶性物质,提高热固性废弃塑料品质,在改性中,加入偶联剂可以进行表面活性处理,加入相容剂可以促进各类聚合物之间相容,加入无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能,超细滑石粉用硅烷处理促进塑料间的相容性,在真空脱泡中,真空脱泡增加塑料致密性,在液态塑料成半干时,撒上al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物吸附于塑料表面,起到阻燃防碳化的效果。


技术特征:

1.一种衬套热处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型。

2.根据权利要求1所述的一种衬套热处理工艺,其特征在于,具体包括如下工艺:

粉碎:将热固性废弃塑料粉碎成50~80um目的塑料细粒,粉碎塑料细粒粒径合适,无需使用精细仪器进行处理;

除杂:将塑料细粒分别依次用乙醇和乙醚的混合物、丙酮和去离子水分别在工业超声机里超声过滤清洗除杂15min,再用120#汽油和去离子水顺序清洗两遍,除杂除去热固性废弃塑料表面的水溶性和脂溶性物质,提高热固性废弃塑料品质;

催化加氢裂解:将清洗过的塑料细粒放入反应器中,320℃在催化剂、搅拌的条件下加氢裂解24min,可得到80%的小分子液体,其中小分子液体中的单体重新发生加聚反应为液态的塑料,所述催化剂为活性炭载负白金;

改性:往反应器中加入偶联剂1%、相容剂2%和无机填料15%混合搅拌进行改性,所述偶联剂为氨基硅烷,所述相容剂为马来酸酐,所述无机填料为超细滑石粉,超细滑石粉的含量为20%,加入偶联剂可以进行表面活性处理,加入相容剂可以促进各类聚合物之间相容,加入无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能;

真空脱泡:将反应器抽成真空,抽走液态塑料中溶解的空气,脱去小分子液体中的气泡,增加塑料致密性;

定型:从反应器中放出液态塑料至模具中,真空冷却2h,在液态塑料成半干时,撒上al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物,再冷却2h,至完全干燥;其中,所述乙醇和乙醚的混合物中,乙醇:乙醚=4:3。

3.根据权利要求2所述的一种衬套热处理工艺,其特征在于,所述加入偶联剂、相容剂和无机填料进行改性处理条件为真空搅拌。

4.根据权利要求2所述的一种衬套热处理工艺,其特征在于,所述al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的混合物中,al(oh)3、八溴醚和mg(oh)2的比例为1:2:1。

5.根据权利要求2所述的一种衬套热处理工艺,其特征在于,所述偶联剂为氨基硅烷,所述相容剂为马来酸酐,所述无机填料为超细滑石粉,所述超细滑石粉的含量为15%。

技术总结
本发明涉及一种衬套热处理工艺,包括如下步骤:粉碎、除杂、催化加氢裂解、改性、真空脱泡、定型,在浇铸生产工序中达到热处理固溶处理的标准;通过真空时效处理工艺保证了产品硬度达到了310‑350HB,通过工艺研究,解决了衬套外表面出现严重褶皱的技术问题;保证了产品硬度达到了310‑350HB,达到客户合同约定的其它要求。

技术研发人员:华福
受保护的技术使用者:宁波福禾精密金属科技有限公司
技术研发日:2020.03.23
技术公布日:2020.06.05

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