CN101928872A - 一种低磁性铸铁件的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低磁性铸铁件的生产方法，该方法包括如下步骤：(1)选用高锰铸铁为原料，其化学成分范围如下：C：3.2-3.9％；Si：2.0-3.0％；Mn：7-12％；P：≤0.6％；S：≤0.15％；Cu：1.5-2.8％；Al：＜0.6％；(2)将上述原料在热处理炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化均匀形成铁水，用铁液融合，放入铁水包内，形成浇注夜，等待浇注；(3)向树脂砂型中浇注所述的浇注液，凝固后形成所述的低磁性铸铁件。由于上述方法的运用，本发明能够生产质量较好的低磁性铸铁件。

Description

一种低磁性铸铁件的生产方法
技术领域
本发明涉及一种低磁性铸铁件的生产方法。
背景技术
电机两端面使用的铸铁压圈等铸铁件性能要求导磁率低，在规定范围内，导磁率U值要小于3，生产铸铁件的重量从300公斤到4200公斤，另外要求加工性能要好，HB值≤240，力学性能处于灰铁150之间。
发明内容
本发明的目的是提供一种低磁性铸铁件的生产方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低磁性铸铁件的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)选用高锰铸铁为原料，其化学成分范围如下：
C：3.2-3.9％；
Si：2.0-3.0％；
Mn：7-12％；
P：≤0.6％；
S：≤0.15％；
Cu：1.5-2.8％；
Al：＜0.6％；
其余为Fe；
(2)将上述原料在热处理炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化均匀形成铁水，用铁液融合，放入铁水包内，形成浇注夜，等待浇注；
(3)向树脂砂型中浇注所述的浇注液，凝固后形成所述的低磁性铸铁件。
上述方案中，所述的步骤(2)中，熔炼温度为1450℃-1480℃。
上述方案中，所述的步骤(3)中，浇注温度为1300℃-1360℃。
上述方案中，当生产300-1000公斤的铸铁件时，在所述的步骤(1)中，选用原料的含Mn量为7.5-8.5％；当生产1000公斤以上的铸铁件时，在所述的步骤(1)中，选用原料的含Mn量9.5-11％。
上述方案中，在铸铁件制作工艺时，收缩率取1.8％。
由于上述方案的运用，本发明能够生产质量较好的低磁性铸铁件。
具体实施方式
下面列举一实施例对本发明的技术方案作进一步描述：
实施例一：
1、选用化学成分范围如下的高锰铸铁为原料：
C：3.2-3.9％；
Si：2.0-3.0％；
Mn：7-9％；
P：≤0.6％；
S：≤0.15％；
Cu：1.5-2.8％；
Al：＜0.6％；
其余为Fe。
2、将上述原料在电炉内加热至1450℃-1480℃，使合金充分熔化均匀形成铁水，采用直读式光谱分析仪控制铁水成分，用铁液融合，静止5分钟后扒渣，放入铁水包内，形成浇注夜，等待浇注。
3、向树脂砂型中浇注浇注液，凝固后形成低磁性铸铁件。
4、收缩率
由于原料中含高锰，收缩率大，再加上铸铁件浇注在短时间内从砂箱内取出，固体收缩也较其他牌号要大，所以在采用高锰系列牌号生产此类铸铁件时，收缩率取1.8％为妥，以确保铸铁件达到尺寸要求及加工余量。
5、磁性问题
铁水在凝固过程中，形成表层外壳坚硬的过程中在非磁性区域中快速稳定地析出奥氏体基体，确保达到低磁性。根据铸铁件不同的重量控制开箱时间在40分钟至1小时30分钟，并控制温度得当，可确保达到低磁性。
对超磁的铸铁件做退磁处理，采用在热处理炉内重新升温加热至900-1000℃保温1-2小时，让铸铁件均匀变红，再将铸铁件从热处理炉内取出，采用高温机快速吹冷，使奥氏体重新析出达到退磁效果。
6、硬度问题
在保证化学成分的情况下，由于冷却关系及放置冷却的间隙过密致使HB值过高，有的达到HB300以上，冷铁间距过密造成加工切削困难。对此采取以下两点措施：
(1)冷铁间隙控制在30mm之间，表面上好涂料，并预热排除气体。
(2)严格控制含Mn量及控制开箱时间，确保奥氏体基体的析出，防止基体中其他高硬度的基体出现。
7、缩孔问题
铸铁件的缩孔是铸铁件的常见缺陷，生产时采取的措施是：
(1)原料含C量取上限3.7-3.9％；
(2)大小铸铁件含Mn量有所不同，生产300-1000公斤的铸铁件，原料含Mn量在7.5-8.5％，生产1000公斤以上的铸铁件，原料含Mn量9.5-11％；
(3)放置冷铁，应根据热节情况，易放在厚断面，冷铁厚度与铸铁件壁厚之比0.5-1.0，大压圈采用扇形冷铁，使用前将冷铁表面磨光去除锈，在考虑同时凝固中放置一定的冒口，4.2吨重的大压圈采用顶部外侧放置明边冒口；
(4)控制熔炼温度及浇注温度，熔炼温度为1450℃-1480℃，浇注温度1300℃-1360℃。高温熔炼，使合金充分熔化均匀，熔炼温度达到要求时，静止5分钟扒渣，放入铁水包内，等待浇注。
8、油酥皮现象
高锰铸铁中含Mn量大(7-12％)，另要加Cu及Al。由于合金的比重不同，虽经熔炼但若控制不同造成偏析，加工时会成片状的剥落，俗称油酥皮现象出现。高锰铸铁中的Cu加入量一般在1.5％以上，Al在0.5％以下，加一定量的Al能脱氧又能提高流动性。
Cu的密度为8.9，Al的密度为2.7，铸铁比重一般为7.2。Al熔点为660℃，虽经快速熔化，但极易上浮，造成偏析，所以当铁水从电炉内放入铁水包中，操作者必须用铁液融合，否则铸铁件在加工时，由于偏析使铸铁件成片状剥落。另外加快浇注速度，使铸铁件快速成形也能防止偏析的产生。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低磁性铸铁件的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)选用高锰铸铁为原料，其化学成分范围如下：
C：3.2-3.9％；
Si：2.0-3.0％；
Mn：7-12％；
P：≤0.6％；
S：≤0.15％；
Cu：1.5-2.8％；
Al：＜0.6％；
其余为Fe；
(2)将上述原料在热处理炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化均匀形成铁水，用铁液融合，放入铁水包内，形成浇注夜，等待浇注；
(3)向树脂砂型中浇注所述的浇注液，凝固后形成所述的低磁性铸铁件。
2.根据权利要求1所述的一种低磁性铸铁件的生产方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，熔炼温度为1450℃-1480℃。
3.根据权利要求1所述的一种低磁性铸铁件的生产方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，浇注温度为1300℃-1360℃。
4.根据权利要求1所述的一种低磁性铸铁件的生产方法，其特征在于：当生产300-1000公斤的铸铁件时，在所述的步骤(1)中，选用原料的含Mn量为7.5-8.5％；当生产1000公斤以上的铸铁件时，在所述的步骤(1)中，选用原料的含Mn量9.5-11％。
5.根据权利要求1所述的一种低磁性铸铁件的生产方法，其特征在于：在铸铁件制作工艺中，收缩率取1.8％。
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