CN1041895A - 铸造钢铁的铸型材料 - Google Patents

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王执福
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Abstract

本发明是用电极石墨或高纯石墨制做铸钢铸铁件的铸型材料，在反复的高温作用下不变形，不龟裂，且导热快，蓄热大，有理想的高温强度，可适用于铸造各种白口铸铁，可锻铸铁，形体简单的球墨铸铁及蠕墨铸铁与灰铸铁铸件，也适用于铸造轧辊，与砂型铸造相比，可省却大量的砂处理设备及烘干设备等，便于铸造机械化、自动化、大幅度提高生产效率，采用本发明不仅改善劳动环境，降低工人劳动强度，而且可提高铸件质量，提高铸造工艺出品率，显著降低生产成本。

Description

本发明涉及一种铸造方法，特别是一种用电极石墨或高纯石墨制做铸钢、铸铁铸件用的铸型材料。
目前，世界上在铸钢、铸铁的铸造生产上主要采用砂型铸造。砂型铸造需新砂处理、型砂配制、造型、落砂清理、旧砂处理回用，以及新砂、旧砂、型砂的运输、储存等繁多工序及相应的设备，还需要模板，大量的砂箱，此外，干型还需烘窖等，因而砂型铸造不仅生产占地面积大，原料耗用量大，运输量大，耗能高，劳动环境噪音大，粉尘高，工人的劳动强度高，消耗大量的辅助工时，而且还存在废品率高，铸件表面质量差等问题。
为改变铸造生产以砂型为主的状况，人们不断创造出新的铸造方法，如压力铸造，金属型铸造，而这些铸造方法因其铸型材料为钢铁所制，耐火度低，易龟裂、粘模，而使其寿命低，成本高。
本发明是寻求适用于制作铸钢、铸铁铸件的永久型铸型材料。用这种铸型材料制作铸型，可以省却砂型铸造中的大量砂处理设备，并且提高铸件质量，提高生产率，改善劳动环境，降低生产成本。
本发明是利用高纯石墨或电极石墨来制作铸钢、铸铁件的铸型。高纯石墨与电极石墨的熔点高达3700℃，通常其强度随温度的升高而提高，2500℃时其强度达到最高值。石墨的热稳定性好，450℃开始氧化，处于还原性或中性气氛中，则2500℃时还具有极高的稳定性。石墨与钢水、铁水不润湿。石墨的热容量为0.17千卡/千克·度，近乎铸铁的两倍，导热系数为100～110千卡/米·时·℃，（纯铜为26.67千卡/米·时·℃），膨胀系数为（0.5～4）×10-6/℃，硬度为HB5～10，可以用车、钻、刨、锯、铣进行加工，还可用粘合剂粘合。因此，高纯石墨与电极石墨是一种高温抗氧化，蓄热大，导热快，线胀系数小，极易加工成型的材料，在高温的反复作用下不变形、不龟裂、具有足够的强度，非常适用于制作浇注温度高的铸钢、铸铁件的铸型。
采用本发明铸型，铸造工艺可以采用“恒压等流量”、“H法”浇注系统配合保温冒口和浇口，也可以用“涌泉式”（反雨淋）浇口配以缝隙浇口，以及用“涌泉式”浇口、缝隙浇口配以复合铸造等方法生产铸件。石墨型可以用箱框、石棉布、水玻璃等镶嵌起来，以方便操作提高寿命。对于简单小件如磨球的铸型，亦可不必镶嵌，单独使用石墨型铸造，其石墨型的厚度应大于球半径1厘米以上。
本发明适用于各种铸造合金的铸造球磨机磨球，各种合金的铸造轧辊，尤其是冷硬铸铁轧辊或复合铸造轧辊，也适用于可锻铸铁、形体较简单的球墨铸铁及蠕墨铸铁和灰铸铁件。不仅可提高铸件的表面质量，更重要的是提高铸件的内在质量，使其组织致密、细化。
用本发明铸造磨球，可以消除缩松，使硬度（HRC）提高3～5度以上，冲击韧性提高0.2～0.8kgm/cm2以上，铸型寿命可达千次以上。
用以铸造球墨铸铁、蠕墨铸铁，可用小冒口或无冒口工艺，尤其对齿轮、蜗轮毛坯等厚壁件，效果更好。这是因为石墨型线胀小，型壁不迁移，导热快，蓄热大，从而发挥了石墨化膨胀的自补作用，同时保证了球化率和蠕化率，因此大大提高了铸件质量。
用以铸造轧辊，如冷硬轧辊，可以提高表面光洁度、工作表面的硬度，并使轧辊工作表面的硬度均匀，提高其抗疲劳剥落的能力，提高铸造工艺出品率。
用于可锻铸铁铸造，可以提高原铁水的碳硅当量，从而缩短退火周期，减少退火罐的消耗量。
本发明用于铸钢、铸铁件生产，可以不用砂或少用砂，减少了大量的辅助设备，便于机械化自动化生产，可节省场地，提高效率，大幅度地降低生产成本，提高铸件质量。与砂型铸造相比，造型材料消耗可降低60%以上。
实施例：
1.铸造高铬磨球，以电极石墨制作铸型，石墨型的厚度大于磨球半径一厘米，铸造工艺采用“H法”加保温浇冒口。其工艺出品率达80%以上，冲击韧性为0.5～1.8kgm/cm2，硬度HRC58～64。
2.铸造9Cr2小型轧辊，轧辊直径Φ250mm，电极石墨用随型结构，厚度80mm，将电极石墨型镶嵌在砂型中使用，铸造工艺采用缝隙浇口与保温冒口，其工艺出品率达80%以上，并提高轧辊表面光洁度，使轧辊内部组织致密，均匀。

Claims (2)

1、一种用于铸造钢铁的铸型材料，其特征在于用电极石墨或高纯石墨制做铸钢、铸铁件的铸型。
2、根据权利要求1所述的铸钢、铸铁件的铸型，其特征在于用电极石墨或高纯石墨制做合金铸球的铸型，制做铸造轧辊的铸型、制做球墨铸铁及可锻铸铁、蠕墨铸铁件的铸型。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100376343C (zh) * 2003-10-06 2008-03-26 6T-Mic工程公司 用于制造模具的方法及由此获得的模具
CN100465318C (zh) * 2005-06-10 2009-03-04 上海上大热欣科技发展有限公司 CrMoCu合金铸铁连铸型材及其制造方法

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication