CN104451358A - 耐磨铸铁车轮及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨铸铁车轮，包括圆形的车轮本体和设置在车轮本体上的加强结构，所述车轮本体为金属材料制成的多层结构，从外到内依次为白口层，麻口层及球墨铸铁层，其中车轮本体的化学成分设置为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％、余量为Fe，本发明还公开了一种还公开了制备耐磨铸铁车轮的生产工艺，本发明耐磨铸铁车轮强度高，耐磨性好，不仅降低了车轮的生产成本，提高了车轮的使用寿命。

Description

耐磨铸铁车轮及其生产工艺
技术领域
本发明属于的车轮和实心车轴构成整体的技术领域，具体是涉及一种耐磨铸铁车轮及其生产工艺。
背景技术
矿车和窑车分别是矿山生产运输和烧砖隧道窑的主要设备，矿车轮和窑车轮分别是矿车和窑车组成的关键部分，矿车轮和窑车轮的使用寿命短，不仅提高矿石和烧砖的运输成本，还直接影响到矿山和烧砖生产任务的完成，目前矿山和隧道窑上使用的矿车轮绝大部分为砂型铸造铸钢淬火轮，砂型铸造铸钢淬火轮生产过程中铸造出品率低，机械加工量大，热处理淬火不稳定，产品成本较高，使用过程中易出现三个问题：
(1)强度低，耐磨性差，导致车轮磨损块；
(2)由于屈服强度较低，屈服变形强度为320～350Mpa，易产生塑变而导致早期报废；
(3)由于采用表面淬火处理淬硬层很薄，当淬硬层被磨损掉后，很快就会产生快速磨损而报废。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐磨铸铁车轮及其生产工艺，该耐磨铸铁车轮强度高，耐磨性好，不仅降低了车轮的生产成本，提高了车轮的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明一种耐磨铸铁车轮，包括圆形的车轮本体和设置在车轮本体上的加强结构，所述车轮本体为金属材料制成的多层结构，从外到内依次为白口层，麻口层及球墨铸铁层，其中车轮本体的化学成分设置为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％、余量为Fe。
进一步，所述白口层作为耐磨层，其厚度8～10mm。
本发明还公开了制备耐磨铸铁车轮的生产工艺，包括如下步骤：
1)熔制原铁水：以生铁、废钢、回炉料、增碳剂、硅铁为炉料进行配料，炉料中各组分的重量百分比为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％，余量为Fe；将配制的炉料用中频感应炉熔化，并在1400～1450℃熔炼并保温10分钟，得到原铁水；
2)铸型准备：设计铸造工艺时，铸件收缩率取1.2％，采用顶注式浇注系统，压边冒口，铸型用石英粘土砂造型，砂芯采用树脂砂造型；
3)铁水球化、孕育处理：将浇注用铁水包进行烘烤，然后在铁水包底部放入烘烤过的球化剂，在球化剂的上面覆盖烘烤过的硅钡孕育剂，再压上一块1.5mm厚钢板，再将熔制好的原铁水冲入铁水包，待反应完成后扒渣，在铁水表面加入硅铁孕育剂，搅拌至完全溶解，用集渣剂除渣；
4)浇注铸件：将处理后的铁水浇入铸铁车轮铸型，浇注温度为1320℃～1350℃，铸型冷却5分钟，移去砂型上型，将铸铁车轮放入冷水中冷却进行，冷却至300℃，再放入冷油中冷却进行。
进一步，所述的将熔制好的原铁水冲入铁水包，铁水出炉温度控制在1410～1430℃。
本发明的有益效果在于：
本发明耐磨铸铁车轮强度高，耐磨性好，不仅降低了车轮的生产成本，提高了车轮的使用寿命。
具体实施方式
本发明耐磨铸铁车轮，包括圆形的车轮本体和设置在车轮本体上的加强结构，所述车轮本体为金属材料制成的多层结构，从外到内依次为白口层，麻口层及球墨铸铁层，其中车轮本体的化学成分设置为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％、余量为Fe。
进一步，所述白口层作为耐磨层，其厚度8～10mm。
本发明还公开了制备耐磨铸铁车轮的生产工艺，包括如下步骤：
1)熔制原铁水：以生铁、废钢、回炉料、增碳剂、硅铁为炉料进行配料，炉料中各组分的重量百分比为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％，余量为Fe；将配制的炉料用中频感应炉熔化，并在1400～1450℃熔炼并保温10分钟，得到原铁水；
2)铸型准备：设计铸造工艺时，铸件收缩率取1.2％，采用顶注式浇注系统，压边冒口，铸型用石英粘土砂造型，砂芯采用树脂砂造型；
3)铁水球化、孕育处理：将浇注用铁水包进行烘烤，然后在铁水包底部放入烘烤过的球化剂，在球化剂的上面覆盖烘烤过的硅钡孕育剂，再压上一块1.5mm厚钢板，再将熔制好的原铁水冲入铁水包，待反应完成后扒渣，在铁水表面加入硅铁孕育剂，搅拌至完全溶解，用集渣剂除渣；
4)浇注铸件：将处理后的铁水浇入铸铁车轮铸型，浇注温度为1320℃～1350℃，铸型冷却5分钟，移去砂型上型，将铸铁车轮放入冷水中冷却进行，冷却至300℃，再放入冷油中冷却进行。
进一步，所述的将熔制好的原铁水冲入铁水包，铁水出炉温度控制在1410～1430℃。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种耐磨铸铁车轮，包括圆形的车轮本体和设置在车轮本体上的加强结构，其特征在于：所述车轮本体为金属材料制成的多层结构，从外到内依次为白口层，麻口层及球墨铸铁层，其中车轮本体的化学成分设置为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％、余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的耐磨铸铁车轮，其特征在于：所述白口层作为耐磨层，其厚度8～10mm。
3.制备权利要求1或2所述的耐磨铸铁车轮的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)熔制原铁水：以生铁、废钢、回炉料、增碳剂、硅铁为炉料进行配料，炉料中各组分的重量百分比为：C：3.6～3.9％、Si：1.8～2.7％、Mn：0.3～1％、P＜0.05％、S＜0.03、Cr：1.0～1.5％、Mo：0.29％～0.60％，余量为Fe；将配制的炉料用中频感应炉熔化，并在1400～1450℃熔炼并保温10分钟，得到原铁水；
2)铸型准备：设计铸造工艺时，铸件收缩率取1.2％，采用顶注式浇注系统，压边冒口，铸型用石英粘土砂造型，砂芯采用树脂砂造型；
3)铁水球化、孕育处理：将浇注用铁水包进行烘烤，然后在铁水包底部放入烘烤过的球化剂，在球化剂的上面覆盖烘烤过的硅钡孕育剂，再压上一块1.5mm厚钢板，再将熔制好的原铁水冲入铁水包，待反应完成后扒渣，在铁水表面加入硅铁孕育剂，搅拌至完全溶解，用集渣剂除渣；
4)浇注铸件：将处理后的铁水浇入铸铁车轮铸型，浇注温度为1320℃～1350℃，铸型冷却5分钟，移去砂型上型，将铸铁车轮放入冷水中冷却进行，冷却至300℃，再放入冷油中冷却进行。
4.根据权利要求3所述的耐磨铸铁车轮的生产工艺，其特征在于：所述的将熔制好的原铁水冲入铁水包，铁水出炉温度控制在1410～1430℃。
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