CN110732654A - 一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺，该高铬铸铁板锤采用液态模锻技术制成，且由以下质量百分比的成分组成，C：0.5～2％；Cr：14～20％；Si：0.6～1％；Mn：1.2～2.5％；P：0.01～0.04％；S：0.01～0.03％；Ni：0.6～1％；Mo：0.2～0.8％；N：0.1～0.4％，其余量为铜、铁和不可避免的杂质。本发明对高铬铸铁板锤液态模锻的工艺技术优化设计与成形仿真，得到先进可靠的工艺技术方案，进行产能2t/h液态模锻高铬铸铁板锤的示范线建设、调试和试运行，使液态模锻高铬铸铁板锤在严酷条件下的服役性能研究，并且液态模锻高铬铸铁板锤符合企业制定的标准，为产品生产、质量检验和销售提供依据。

Description

一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺

技术领域

本发明属于高铬铸铁板锤液态模锻的工艺领域，尤其涉及一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺。

背景技术

液态模锻技术是一种既具有铸造特点，又类似模锻的金属成形工艺，它是将一定量的金属液直接浇注入模具型腔中，在持续机械静压力作用下凝固成形。液态模锻技术可以消除因凝固收缩形成的缩孔，获得晶粒细小均匀、组织致密的高强度零部件。液态模锻技术广泛应用于汽车、电子电器、机械装备、航空航天和武器装备等领域。

高铬白口铸铁是国内外公认的优异耐磨材料，但由于以下两方面的原因，使其应用领域受到了限制：一是生产成本高，这不仅是原材料成本高，而且还需要电炉熔炼；二是在矿山湿磨条件下不宜使用。80年代以来，为了进一步提高高铬白口铸铁的性能并扩大应用范围，进行了大量的研究。在基础理论方面， T.Ohide和G.Ohira发现，当Cr>10％以后，合金的凝固特性发生了根本的变化，表现为糊状凝固，碳化物由斜方晶系M3C型转化为六方晶系M7C3型，显微硬度由1060～1240HV提高到1500～1800HV，使其在腐蚀性的湿磨条件下得到一定程度的应用。日本、英国、德国均向高铬铸铁中加入钒，随着钒量的增加，VC颗粒(2800HV)明显增加，由于VC颗粒周围的铬浓度相对提高，从而提高了高铬白口铸铁的耐蚀性和耐磨性。为了解决高铬铸铁成本高和抗冲击性能不足的弱点，北京科技大学吴承建等人采用了离心铸造的方法生产了高铬铸铁和球墨铸铁双金属复合辊圈，其使用寿命比目前的中锰球铁辊圈提高近4倍、生产成本比中锰球铁高出20％左右。

高铬白口铁具有优良的耐磨性能和相对较好的冲击韧性，在耐磨领域得到了广泛的应用，但由于耐腐性较差，不能应用于耐蚀领域，这在一定程度上制约了其推广应用。高铬白口铸铁由于其较好的使用效果在金属冶炼、煤炭、铁矿、化肥制造、铝业生产等众多行业得到广泛的使用，目前对高铬铸铁的组织与性能、耐磨性的研究均较多，对高铬铸铁的研究较少。

发明内容

为了解决上述技术问题，一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺，该高铬铸铁板锤采用液态模锻技术制成，且由以下质量百分比的成分组成，C：0.5～2％； Cr：14～20％；Si：0.6～1％；Mn：1.2～2.5％；P：0.01～0.04％；S：0.01～ 0.03％；Ni：0.6～1％；Mo：0.2～0.8％；N：0.1～0.4％，其余量为铜、铁和不可避免的杂质。

优选的，液态模锻工艺的步骤为：

S1：按照所述的质量百分比的成分的高铬铸铁进行混料，在980～1020℃的温度下，搅拌熔化成高铬铸铁铁水，并进行精炼除气除渣；

S2：在浇注温度为920～950℃将高铬铸铁铁水注入模具中，进行第一次热处理，升温至750-780℃，保温1-2小时，完成后升温至980-1020℃，保温30-40 分钟，降温至920-930℃，保温1-2小时，冷却至室温；第二次热处理，在温度为650-680℃，保温3-4小时，水冷至室温，然后加热至520-540℃，空冷至室温，用砂纸打磨、抛光后烘干，得到加工件。

S3:将所得加工件置于75-85℃的干燥箱中，保温6-8小时后，在加工件表面涂覆混合剂，混合剂厚度为400-600μm，然后在真空加热设备中进行高频感应熔覆，冷却至室温即可。

本发明的有益效果为：进行高铬铸铁板锤液态模锻的工艺技术优化设计与成形仿真，得到先进可靠的工艺技术方案，进行产能2t/h液态模锻高铬铸铁板锤的示范线建设、调试和试运行，使液态模锻高铬铸铁板锤在严酷条件下的服役性能研究，并且液态模锻高铬铸铁板锤符合企业制定的标准，为产品生产、质量检验和销售提供依据。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下对本发明做进一步描述：

实施例：

一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺，该高铬铸铁板锤采用液态模锻技术制成，且由以下质量百分比的成分组成，C：0.5～2％；Cr：14～20％；Si：0.6～ 1％；Mn：1.2～2.5％；P：0.01～0.04％；S：0.01～0.03％；Ni：0.6～1％； Mo：0.2～0.8％；N：0.1～0.4％，其余量为铜、铁和不可避免的杂质。

具体的，液态模锻工艺的步骤为：

S1：按照所述的质量百分比的成分的高铬铸铁进行混料，在980～1020℃的温度下，搅拌熔化成高铬铸铁铁水，并进行精炼除气除渣；

S2：在浇注温度为920～950℃将高铬铸铁铁水注入模具中，进行第一次热处理，升温至750-780℃，保温1-2小时，完成后升温至980-1020℃，保温30-40 分钟，降温至920-930℃，保温1-2小时，冷却至室温；第二次热处理，在温度为650-680℃，保温3-4小时，水冷至室温，然后加热至520-540℃，空冷至室温，用砂纸打磨、抛光后烘干，得到加工件。

S3:将所得加工件置于75-85℃的干燥箱中，保温6-8小时后，在加工件表面涂覆混合剂，混合剂厚度为400-600μm，然后在真空加热设备中进行高频感应熔覆，冷却至室温即可。

工作原理

按照C：0.5～2％；Cr：14～20％；Si：0.6～1％；Mn：1.2～2.5％；P： 0.01～0.04％；S：0.01～0.03％；Ni：0.6～1％；Mo：0.2～0.8％；N：0.1～ 0.4％，其余量为铜、铁和不可避免的杂质的高铬铸铁进行混料，在980～1020℃的温度下，搅拌熔化成高铬铸铁铁水，并进行精炼除气除渣；

S2：在浇注温度为920～950℃将高铬铸铁铁水注入模具中，进行第一次热处理，升温至750-780℃，保温1-2小时，完成后升温至980-1020℃，保温30-40 分钟，降温至920-930℃，保温1-2小时，冷却至室温；第二次热处理，在温度为650-680℃，保温3-4小时，水冷至室温，然后加热至520-540℃，空冷至室温，用砂纸打磨、抛光后烘干，得到加工件。

S3:将所得加工件置于75-85℃的干燥箱中，保温6-8小时后，在加工件表面涂覆混合剂，混合剂厚度为400-600μm，然后在真空加热设备中进行高频感应熔覆，冷却至室温即可。

需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺，其特征在于，该高铬铸铁板锤采用液态模锻技术制成，且由以下质量百分比的成分组成，C：0.5～2％；Cr：14～20％；Si：0.6～1％；Mn：1.2～2.5％；P：0.01～0.04％；S：0.01～0.03％；Ni：0.6～1％；Mo：0.2～0.8％；N：0.1～0.4％，其余量为铜、铁和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种高铬铸铁板锤液态模锻的工艺，其特征在于，液态模锻工艺的步骤为：

S1：按照所述的质量百分比的成分的高铬铸铁进行混料，在980～1020℃的温度下，搅拌熔化成高铬铸铁铁水，并进行精炼除气除渣；

S2：在浇注温度为920～950℃将高铬铸铁铁水注入模具中，进行第一次热处理，升温至750-780℃，保温1-2小时，完成后升温至980-1020℃，保温30-40分钟，降温至920-930℃，保温1-2小时，冷却至室温；第二次热处理，在温度为650-680℃，保温3-4小时，水冷至室温，然后加热至520-540℃，空冷至室温，用砂纸打磨、抛光后烘干，得到加工件。

S3:将所得加工件置于75-85℃的干燥箱中，保温6-8小时后，在加工件表面涂覆混合剂，混合剂厚度为400-600μm，然后在真空加热设备中进行高频感应熔覆，冷却至室温即可。