CN104060153B - 一种ht200铸件及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HT200铸件及其生产方法，属于铸造件技术领域，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％-3.4％、Mn：0.6％-0.8％、Si：1.6％-2.1％、Cr：0.6％-1.0％、Ba：2.2％-2.4％、Cu:0.6％—1.0％、P≤0.12％、S≤0.1％、V：1.2％—1.6％，余量为Fe。本发明通过合理改善HT200铸件的各成分配比，通过合理的生产方法，提高了铸件的强度、韧性、耐磨性，强度为220—250MPa，满足了需要；同时注重对铸造砂的回收利用等，减少了浪费，节省了成本。
Description
技术领域
本发明涉及铸件技术领域，具体涉及一种HT200铸件及其生产方法。
背景技术
铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经抛丸、打磨等，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。
铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80％。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。
在专利号为CN102672117A，申请公布日为2012.09.19的专利文件中公开了一种高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法。改进了短流程生产工艺。高炉-中频炉双联生产HT200、HT250铸件的工艺方法，按如下工艺步骤实现：高炉熔炼步骤，中频炉调质调温步骤，孕育处理步骤，铸件浇注步骤；孕育处理步骤中所用孕育剂为硅钡合金孕育剂，含硅60-65％、钙1.5-3.0％、钡4-6％、铝1.0-1.5％、锰8-11％，其余为铁，其中各成份的含量皆为质量比。工艺成熟，技术先进，具有节能、减排、环保等优点，可以应用在各种同牌号机床灰铸铁件及其它机械零部件毛坯的生产领域。该技术方案中孕育剂含钡过多，不能发挥孕育作用，孕育剂中钡的含量质量分数超过3％是没有必要的。
在专利号为CN103484779A，申请公布日为2014.01.01的专利文件中公开了一种不锈钢铸件，包括：C、Si、Mn、Ni、Mo、Cr、铁及杂质，所述的C在铸件中的质量百分比为0.3％～0.5％，所述的Si在铸件中的质量百分比为0.8％～1.2％，所述的Mn在铸件中的质量百分比为0.8％～1％，所述的Ni在铸件中的质量百分比为3％～5％，所述的Mo在铸件中的质量百分比为1.5％～1.8％，所述的Cr在铸件中的质量百分比为13％～15％，其余为铁和少量的杂质。该技术方案中含Ni过多，导致成本过多，同时也没有给出具体的生产方法，有待改进。
在专利号为CN103469088A，申请公布日为2013.12.25的专利文件中公开了一种高强度铸件，包括：C、Si、Mn、Cr、Mo、铁及杂质，所述的C在铸件中的质量百分比为0.15％～0.2％，所述的Si在铸件中的质量百分比为0.2％～0.4％，所述的Mn在铸件中的质量百分比为13％～15％，所述的Cr在铸件中的质量百分比为0.5％～1.2％，所述的Mo在铸件中的质量百分比为0.4％～0.6％，其余为铁和杂质。Mn是强化元素，提高其耐磨性，该技术方案没有给出具体的生产方法，有待改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种HT200铸件及其生产方法，该铸件具有良好的强度、韧性、耐磨性。
为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种HT200铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％-3.4％、Mn：0.6％-0.8％、Si：1.6％-2.1％、Cr：0.6％-1.0％、Ba：2.2％-2.4％、Cu:0.6％—1.0％、P≤0.12％、S≤0.1％、V：1.2％—1.6％，余量为Fe。
优选的，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％-3.3％、Mn：0.6％-0.8％、Si：1.8％-2.0％、Cr：0.7％-1.0％、Ba：2.2％-2.4％、Cu:0.8％—1.0％、P≤0.10％、S≤0.1％、V：1.3％—1.5％，余量为Fe。
优选的，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％、Mn：0.7％、Si：1.86％、Cr：0.8％、Ba：2.26％、Cu:0.84％、P：0.10％、S：0.08％、V：1.4％，余量为Fe。
所述的HT200铸件的生产方法，包括以下步骤：
(1)制备砂型；
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1480—1550℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理；
(4)浇注；
(5)冷却；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
优选的，所述砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成。
优选的，所述砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：50—60％，然后点火烧结。点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
优选的，点火烧结后用气体吹扫所述砂型。
优选的，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的所述硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的所述硅钡孕育剂。孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力。
优选的，所述浇注的温度为1500—1520℃。
优选的，所述冷却为自然冷却，时间为7—8小时。
Mn：是脱氧剂、脱硫剂，能够改善电炉冶炼的流动性能，能够提高铸件的耐磨性能。
Cu：能够提高淬透性，细化组织。
V：能细化晶粒，提高基体强度和冲击韧性，但是过高的V则强化效果饱和，因此，含钒量控制在1.2％—1.6％。
Cr：是耐磨材料的基本元素，可以强化基体，提高耐磨性、耐腐蚀性，在提高硬度和强度的同时不降低冲击韧度。
Ba：是强脱氧剂，能够夺取其它金属氧化物中的氧，生成更为稳固的化物漂浮在铁液表面，既净化铁液又保护铁液免受氧化。
硅钡孕育剂的作用：一、促进石墨化,减少白口倾向；二、细化晶粒,减少偏析,均匀组织；三、提高力学强度,调整硬度,改善机械性能；四、改善基体、石墨的形态及分布；五、减少铸件内应力和壁厚敏感性。
孕育剂的孕育反应时间很快，约2分钟就能够达到孕育状态，然后逐渐衰退，约16—18分钟衰退到原来状态。所以浇注的时间应控制不超过10分钟。
孕育剂破碎后，形成一定粒度颗粒，表面积增加，高温下氧化速度加快。因此，应当在铁液漫溢浇包底时开始加入，持续到铁液升至浇包约四分之三处结束，避免孕育剂在浇包内氧化而降低孕育效果。
浇注成型后根据客户需求选择是否进行热处理，采用常规热处理即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过合理改善HT200铸件的各成分配比，通过合理的生产方法，提高了铸件的强度、韧性、耐磨性，抗拉强度为210—230MPa，满足了需要；在产品设计过程中，可以减小壁厚，铸件减重，节约成本，同时注重对铸造砂的回收利用，减少了浪费。
具体实施方式
下面对本发明做进一步说明：
实施例1：
一种HT200铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％、Mn：0.7％、Si：1.86％、Cr：0.8％、Ba：2.26％、Cu:0.84％、P：0.10％、S：0.08％、V：1.4％，余量为Fe。
HT200铸件的生产方法，包括以下步骤：
(1)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：56％，然后点火烧结，点火烧结后用气体吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1540℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的硅钡孕育剂；孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力。
(4)浇注，浇注的温度为1520℃；
(5)自然冷却，时间为7.4小时；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
Mn：是脱氧剂、脱硫剂，能够改善电炉冶炼的流动性能，能够提高铸件的耐磨性能。
Cu：能够提高淬透性，细化组织。
V：能细化晶粒，提高基体强度和冲击韧性，但是过高的V则强化效果饱和，因此，含钒量控制在1.2％—1.6％。
Cr：是耐磨材料的基本元素，可以强化基体，提高耐磨性、耐腐蚀性，在提高硬度和强度的同时不降低冲击韧度。
Ba：是强脱氧剂，能够夺取其它金属氧化物中的氧，生成更为稳固的化物漂浮在铁液表面，既净化铁液又保护铁液免受氧化。
硅钡孕育剂的作用：一、促进石墨化,减少白口倾向；二、细化晶粒,减少偏析,均匀组织；三、提高力学强度,调整硬度,改善机械性能；四、改善基体、石墨的形态及分布；五、减少铸件内应力和壁厚敏感性。
孕育剂的孕育反应时间很快，约2分钟就能够达到孕育状态，然后逐渐衰退，约16—18分钟衰退到原来状态。所以浇注的时间应控制不超过10分钟。
孕育剂破碎后，形成一定粒度颗粒，表面积增加，高温下氧化速度加快。因此，应当在铁液漫溢浇包底时开始加入，持续到铁液升至浇包约四分之三处结束，避免孕育剂在浇包内氧化而降低孕育效果。
浇注成型后根据客户需求选择是否进行热处理，采用常规热处理即可。
实施例2：
一种HT200铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％、Mn：0.8％、Si：1.6％、Cr：1.0％、Ba：2.2％、Cu:1.0％、P：0.12％、S：0.1％、V：1.2％，余量为Fe。
HT200铸件的生产方法，包括以下步骤：
(1)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：60％，然后点火烧结，点火烧结后用气体吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1550℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的硅钡孕育剂；孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力。
(4)浇注，浇注的温度为1500℃；
(5)自然冷却，时间为7小时；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
实施例3：
一种HT200铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.4％、Mn：0.6％、Si：2.1％、Cr：0.6％、Ba：2.4％、Cu:0.6％、P：0.10％、S：0.08％、V：1.6％，余量为Fe。
HT200铸件的生产方法，包括以下步骤：
(1)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：50％，然后点火烧结，点火烧结后用气体吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1480℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的硅钡孕育剂；孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力。
(4)浇注，浇注的温度为1520℃；
(5)自然冷却，时间为8小时；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
实施例4：
一种HT200铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％、Mn：0.6％、Si：2.1％、Cr：1.0％、Ba：2.2％、Cu:1.0％、P：0.08％、S：0.06％、V：1.4％，余量为Fe。
HT200铸件的生产方法，包括以下步骤：
(1)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：54％，然后点火烧结，点火烧结后用气体吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1520℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的硅钡孕育剂；孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力。
(4)浇注，浇注的温度为1510℃；
(5)自然冷却，时间为7.3小时；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
实施例5：
一种HT200铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.26％、Mn：0.6％、Si：1.8％、Cr：0.84％、Ba：2.26％、Cu:0.76％、P：0.1:0％、S：0.07％、V：1.56％，余量为Fe。
HT200铸件的生产方法，包括以下步骤：
(1)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，石墨粉的质量百分比为：58％，然后点火烧结，点火烧结后用气体吹扫所述砂型；点火烧结让砂型表面更加光滑、细化，提高表面光洁度。砂型使用后经振动再生机、振动沸腾冷却机破碎、处理后重复使用，减少了浪费，节省了成本。
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1490℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理，分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的硅钡孕育剂；孕育剂可以减少白口倾向，细化晶粒、改善石墨形态除可获得较高和力学性能外，还有较强的抗衰退能力。
(4)浇注，浇注的温度为1520℃；
(5)自然冷却，时间为7.5小时；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种HT200铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％-3.4％、Mn：0.6％-0.8％、Si：1.6％-2.1％、Cr：0.6％-1.0％、Ba：2.2％-2.4％、Cu:0.6％—1.0％、P≤0.12％、S≤0.1％、V：1.2％—1.6％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的HT200铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％-3.3％、Mn：0.6％-0.8％、Si：1.8％-2.0％、Cr：0.7％-1.0％、Ba：2.2％-2.4％、Cu:0.8％—1.0％、P≤0.10％、S≤0.1％、V：1.3％—1.5％，余量为Fe。
3.根据权利要求1或2所述的HT200铸件，其特征在于：由如下成分及其质量百分比组成：C：3.2％、Mn：0.7％、Si：1.86％、Cr：0.8％、Ba：2.26％、Cu:0.84％、P：0.10％、S：0.08％、V：1.4％，余量为Fe。
4.根据权利要求1或2所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备砂型；
(2)配比原料，在电炉中将原料熔炼，熔炼温度为1480—1550℃；
(3)加入硅钡孕育剂进行孕育处理；
(4)浇注；
(5)冷却；
(6)抛丸处理；
(7)表面修边、打磨处理。
5.根据权利要求4所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于：所述砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成。
6.根据权利要求5所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于：所述砂型制成后在其表面涂抹石墨粉和酒精的混合液，所述石墨粉的质量百分比为：50—60％，然后点火烧结。
7.根据权利要求6所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于：点火烧结后用气体吹扫所述砂型。
8.根据权利要求4所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于：分两次孕育，一次孕育为出铁时加入粒度1—3mm，60％的所述硅钡孕育剂；二次孕育是浇注时随流加入粒度0.1—0.5mm，40％的所述硅钡孕育剂。
9.根据权利要求4所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于：所述浇注的温度为1500—1520℃。
10.根据权利要求4所述的HT200铸件的生产方法，其特征在于：所述冷却为自然冷却，时间为7—8小时。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Jie Inventor before: Wang Dashun |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160418 Address after: Anhui Province, Suzhou City Road 235200 Xiaoxian Economic Development Zone No. 6. Applicant after: Anhui Xiao County Hualong Refractory Material Co., Ltd. Address before: 242343, Xuancheng City, Anhui province Ningguo Creek Town in the village Applicant before: Anhui Province is auspicious along casting Science and Technology Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160518 Termination date: 20190528 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |