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一种高铬铸铁锤头铸造工艺的制作方法

2020-11-10 23:01

  高铬铸铁是继高锰钢、镍硬铸铁之后而发展形成的第三代耐磨材料,其高性能化代表了目前耐磨材料的最高水准。高鉻铸铁制造水泥工业球磨机衬板,以其高强度、强韧性、高耐磨性而著称。大量的工业应用表明,水泥球磨机衬板采用高鉻铸铁材料一般使用寿命6-12年(一仓),是高锰钢衬板6-10倍;是中、低合金钢衬板4-6倍。且生产应用稳定性好,可靠性高,无断裂、破碎现象发生。与合金钢类衬板和高锰钢类衬板使用寿命相比,性价比高,为水泥工业节能降耗增效具有里程碑的意义,标志着我国高鉻铸铁衬板的制备技术具备了与国际先进产品抗衡的能力和实力。但是,由于传统的高鉻铸铁为提高淬透性和淬硬性,大都加入一定量的贵重金属元素如Mo、Ni、Cu等,空冷、风冷、或雾冷淬火,才能获得高性能组织。近几年来,随着金属材料价格的不断上昂,特别是Mo、Ni、Cu等贵重金属价格成倍上涨,给耐磨材料生产企业带来了很大产品成本压力,给高鉻铸铁衬板的推广应用也带来了不利影响,在一定程度上限制了优质产品的生产与销售。

  本发明的目的是提供一种高铬铸铁锤头铸造工艺,采用淬火高铬铸铁锤头,性能稳定,安全可靠,同时可以提高铸件的冲击疲劳抗力,消除和大幅度降低内应力。

  1)锤头型砂步骤,面砂为50-100目石英砂,背砂40-70目潮型砂,芯砂为70-140目合脂油砂,采用保温冒口加覆盖剂;

  2)熔炼步骤,采用快速中频感应炉熔炼,先加入重量比为2~3:1的废钢、高碳铬铁,出铁前3-6min加硅钙钡铝复合精炼脱氧剂进行脱氧,当铁水温度达到1380ºC-1420℃时出铁,钢包底部放入0.35-0.55%的稀土铝铁;

  3)锤头浇注步骤,待浇包接入30-35%重量的铁液时,加入的复合变质剂,变质温度为1400-1450℃,彻底扒渣后镇静2-3min,待温度降低到1350-1400℃时开始浇注,待铁水到达冒口距离3-5cm处时加保温剂;

  4)热处理步骤,浇注后的高铬铸铁锤头中的所有合金元素含量之和为M,碳元素含量为C,K=M/C,当K为6.5-7时,淬火温度为1050-1070℃,保温时间为20-25min,当K为6-6.5时,淬火温度为1000-1050℃,保温时间为18-20min。

  所述熔炼步骤中,采用快速中频感应炉熔炼,先加入重量比为2.5:1的废钢、高碳铬铁,出铁前4.5min加硅钙钡铝复合精炼脱氧剂进行脱氧,当铁水温度达到1400℃时出铁,钢包底部放入0.45%的稀土铝铁。

  所述锤头浇注步骤中,待浇包接入32%重量的铁液时,加入的复合变质剂,变质温度为1425℃,彻底扒渣后镇静2.5min,待温度降低到1375℃时开始浇注,待铁水到达冒口距离4cm处时加保温剂。

  本发明热处理后高铬铸铁性能优良通过调整高铬铸铁水性淬火介质的浓度,控制热处理工艺参数,可获得满意的组织和性能,保证高铬铸铁淬火不开裂,破损率低,硬度高,硬度均匀,淬透性好。环保、安全、性能稳定该种聚合物本身是一种增稠剂。可以降低铸钢中钼、镍合金元素的添加量,节省成本,与淬火油相比,大大降低热处理成本。采用淬火高铬铸铁锤头,性能稳定,安全可靠,同时可以提高铸件的冲击疲劳抗力,消除和大幅度降低内应力。

  1)锤头型砂步骤,面砂为50目石英砂,背砂40目潮型砂,芯砂为70目合脂油砂,采用保温冒口加覆盖剂;

  2)熔炼步骤,采用快速中频感应炉熔炼,先加入重量比为2:1的废钢、高碳铬铁,出铁前3min加硅钙钡铝复合精炼脱氧剂进行脱氧,当铁水温度达到1380℃时出铁,钢包底部放入0.35%的稀土铝铁;

  3)锤头浇注步骤,待浇包接入30%重量的铁液时,加入的复合变质剂,变质温度为1400℃,彻底扒渣后镇静2min,待温度降低到1350℃时开始浇注,待铁水到达冒口距离3cm处时加保温剂;

  4)热处理步骤,浇注后的高铬铸铁锤头中的所有合金元素含量之和为M,碳元素含量为C,K=M/C,当K为6.5-7时,淬火温度为1050℃,保温时间为20min,当K为6时,淬火温度为1000℃,保温时间为18min。

  1)锤头型砂步骤,面砂为100目石英砂,背砂70目潮型砂,芯砂为140目合脂油砂,采用保温冒口加覆盖剂;

  2)熔炼步骤,采用快速中频感应炉熔炼,先加入重量比为3:1的废钢、高碳铬铁,出铁前6min加硅钙钡铝复合精炼脱氧剂进行脱氧,当铁水温度达到1420℃时出铁,钢包底部放入0.55%的稀土铝铁;

  3)锤头浇注步骤,待浇包接入35%重量的铁液时,加入的复合变质剂,变质温度为1450℃,彻底扒渣后镇静3min,待温度降低到1400℃时开始浇注,待铁水到达冒口距离5cm处时加保温剂;

  4)热处理步骤,浇注后的高铬铸铁锤头中的所有合金元素含量之和为M,碳元素含量为C,K=M/C,当K为7时,淬火温度为1070℃,保温时间为25min,当K为6.5时,淬火温度为1050℃,保温时间为20min。