CN105170948A - 防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法 - Google Patents
防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，通过在铸件浇注之前，增加型壳的氮气保护工艺步骤，在铸件浇注之后，增加铸型的氮气保护工艺步骤，本发明实现了利用氮气对含氮的ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN热强钢铸件在高温下进行氮气保护，达到防止铸件表面产生氧化斑疤的效果。通过该项工艺措施的实施，ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件消除了氧化斑疤缺陷，改善了铸件表面质量，提高了铸件合格率，因此减少了大量的废品损失。采取的防止氧化斑疤的工艺简单，通过一定的氮气保护就可以实现，避免采用复杂的工艺方法。
Description
技术领域
本发明涉及熔模精密铸造领域，具体是一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法。
背景技术
ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN是一种12％铬型马氏体热强不锈钢。该钢具有较高的热强性能、抗蠕变性能、热稳定性、抗氧化性能和疲劳性能。适用于制造航空发动机的中介机匣、扩散机匣中的大平面薄壁支板及内机匣等重要部件。
对于ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN马氏体不锈钢，含铬量较高，在非真空熔炼铸造时，极易产生氧化斑疤。这种细小的黑色斑点在铸件表面形成，往往造成铸件表面贫铬，形成Cr2O3，降低了铸件的力学性能。同时由于铸件表面产生的氧化斑疤缺陷超出了铸件验收标准的要求，造成了大量的废品损失。
造成铸件产生氧化斑疤的主要原因是现有的铸造工艺没有对铸件在浇注过程采取防氧化的保护措施。在现有工艺中，首先没有考虑在铸件浇注之前，对型壳进行防氧化保护，因为将金属液浇注到已经过高温焙烧，并存有空气的型壳中时，在这种高温下，铸件表面已经发生了氧化；其次铸件浇注之后，虽然铸件表面有型壳保护，但在1500℃以上的高温下，铸件也极易发生氧化反应。
经检索国内外专利文献，检索出专利如下：
在公开号为CN1593808(名称：热塑性精成型氮气保护防氧化系统)的发明创造中，公开了一种对于热塑性精成型生产过程氮气保护防氧化装置设施。该系统主要由坯料净化处理、氮气动态密封加热和冷却无氧化装置、中温冷却及控制系统组成。喷砂、下料、除水后的坯料进入一次加热保护氮气室，经一次加热后的坯料，再经预成形工序，预成形后工件进入二次加热保护氮气室，经二次加热后的工件，经精成形工序，精成形后的工件进入冷却通道保护氮气室，冷却至中温后进入中温冷却室，最后由出料车将工件输出。主要解决了既能在高温下减少氧化所造成的材料浪费，又能提高工件尺寸精度、表面质量和模具寿命问题。
在公开号为CN201320062105.0(名称：氮气保护装置)的发明创造中，公开了一种氮气保护装置，包括电控装置、氮气导管、电加热装置、锡炉和氮气循环外罩；电加热装置包括用于对氮气加热的加热管，该加热管的进气口连接外部氮气管道，加热管的出气口连接所述氮气导管的进气口，氮气导管的出气口连接所述氮气循环外罩的进气孔，氮气循环外罩盖接在所述锡炉的炉口上；氮气导管位于所述锡炉的外侧；电加热装置受控于所述电控装置。该实用新型的氮气保护装置的益处为：1、避免了氮气导管被腐蚀，提高氮气导管的可靠性和安全性；2、电加热装置独立的给氮气加热，并且受到电控装置的控制，可以精确地控制电加热装置的输出功率，得到所需的氮气温度，提高波峰焊设备对不同PCB板焊接工艺的适应性。
上述两个专利一个是针对热塑性精成型生产过程氮气保护防氧化装置，一个是防止氮气导管腐蚀的氮气保护装置，二者首先公开的都是氮气保护装置的发明，没有涉及铸造工艺过程中对铸件型壳的氮气保护，其次二者的氮气保护装置不适用于1500℃～1600℃高温下铸件浇注过程中的防氧化，因此上述两个专利不能直接用于本专利要保护的ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，提高铸件的表面质量和力学性能，降低铸件废品损失。
本发明的技术方案为：
所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：准备氮气保护装置；所述氮气保护装置包括砂盘、金属罩、平台；砂盘内铺莫来卡特砂，金属罩与砂盘形成保护空间，平台处于保护空间内，并有氮气接口通入保护空间内；
步骤2：将制备ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件的型壳在焙烧炉中焙烧；
步骤3：将焙烧完成的型壳从焙烧炉中取出，并将氮气充入型壳中；
步骤4：将充有氮气的型壳放置在中频翻转炉上进行浇注；
步骤5：在浇注完成前，将氮气从氮气接口充入保护空间内，使保护空间内充满氮气；
步骤6：将浇注后的铸型放入保护空间内的平台上，同时继续从氮气接口向保护空间内充入氮气，对铸型的保护时间不小于3分钟。
进一步的优选方案，所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：步骤2中的焙烧温度为900～1100℃，焙烧时间不少于1小时。
进一步的优选方案，所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：步骤3中要在型壳从焙烧炉中取出后3秒内，将流速为20～30L/min的氮气充入型壳中，充氮气的时间为1～3秒；步骤6中浇注后的铸型应在浇注完成后3秒内放入保护空间中。
进一步的优选方案，所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：步骤5中氮气流速为20～30L/min，充气时间不小于10s。
有益效果
本发明在铸件浇注之前，增加型壳的氮气保护工艺步骤，在铸件浇注之后，增加铸型的氮气保护工艺步骤，其目的就是要防止铸件产生氧化斑疤的表面缺陷。本发明主要利用氮气对含氮的ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN热强钢铸件在高温下进行氮气保护，达到防止铸件表面产生氧化斑疤的效果。通过该项工艺措施的实施，ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件消除了氧化斑疤缺陷，改善了铸件表面质量，提高了铸件合格率，因此减少了大量的废品损失。采取的防止氧化斑疤的工艺简单，通过一定的氮气保护就可以实现，避免采用复杂的工艺方法。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1：氮气保护装置结构示意图；
其中：1、砂盘；2、莫来卡特砂；3、金属罩；4、铸造型壳；5、氮气结构。
图2：内支板铸件结构示意图；
图3：后轴承支座铸件结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
本实施例中的ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件是某发动机燃烧室部件中的内支板，该零件是壁厚仅为1.6mm的典型无余量薄壁铸件，如图2所示。
该零件在没有增加氮气保护处理之前，浇注后的铸件表面有严重的氧化斑疤缺陷，由于是无余量表面，抛修后铸件尺寸超差，导致铸件报废。为此，本实施例中的方法为：
步骤1：准备如图1所示的氮气保护装置；所述氮气保护装置包括砂盘、金属罩、平台；砂盘内铺莫来卡特砂，金属罩与砂盘形成保护空间，平台处于保护空间内，并有氮气接口通入保护空间内。
步骤2：将制备ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件的型壳在焙烧炉中焙烧；焙烧温度为900～1100℃，焙烧时间不少于1小时。
步骤3：将焙烧完成的型壳从焙烧炉中取出，并在3秒内将流速为20～30L/min的氮气充入型壳中，充氮气的时间为1～3秒。
步骤4：将充有氮气的型壳放置在中频翻转炉上进行浇注；
步骤5：在浇注完成前，将流速为20～30L/min的氮气从氮气接口充入保护空间内，充气时间不小于10s，使保护空间内充满氮气；
步骤6：将浇注后的铸型在3秒内放入氮气保护装置保护空间内的平台上，砂盘内的莫来卡特砂起密封作用，同时继续从氮气接口向保护空间内充入流速为20～30L/min的氮气，充气时间不少于5秒，金属罐扣在铸型上并对铸型保护的时间不小于3分钟。
本实施例经氮气保护之后，对铸件进行表面经目视和荧光检测，无氧化斑疤缺陷，铸件表面符合标准要求。从测试结果看出，经氮气保护后的内支板铸件表面消除了氧化斑疤缺陷。
实施例2：
本实施例中的ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件是某发动机前轴承支座，该零件为分体拼装整体浇注成型，结构复杂，壁厚为2.2mm，90％的零件表面为无余量精密铸造表面，如图3所示。
该零件在没有增加氮气保护处理之前，浇注后的铸件表面有严重的氧化斑疤缺陷，由于是无余量表面，抛修后铸件尺寸超差，导致铸件报废。为此，本实施例中的方法为：
步骤1：准备如图1所示的氮气保护装置；所述氮气保护装置包括砂盘、金属罩、平台；砂盘内铺莫来卡特砂，金属罩与砂盘形成保护空间，平台处于保护空间内，并有氮气接口通入保护空间内。
步骤2：将制备ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件的型壳在焙烧炉中焙烧；焙烧温度为900～1100℃，焙烧时间不少于1小时。
步骤3：将焙烧完成的型壳从焙烧炉中取出，并在3秒内将流速为20～30L/min的氮气充入型壳中，充氮气的时间为1～3秒。
步骤4：将充有氮气的型壳放置在中频翻转炉上进行浇注；
步骤5：在浇注完成前，将流速为20～30L/min的氮气从氮气接口充入保护空间内，充气时间不小于10s，使保护空间内充满氮气；
步骤6：将浇注后的铸型在3秒内放入氮气保护装置保护空间内的平台上，砂盘内的莫来卡特砂起密封作用，同时继续从氮气接口向保护空间内充入流速为20～30L/min的氮气，充气时间不少于5秒，金属罐扣在铸型上并对铸型保护的时间不小于3分钟。
本实施例经氮气保护之后，对铸件进行表面经目视和荧光检测，无氧化斑疤缺陷，铸件表面符合标准要求。从测试结果看出，经氮气保护后的前轴承支座铸件表面消除了氧化斑疤缺陷。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤1：准备氮气保护装置；所述氮气保护装置包括砂盘、金属罩、平台；砂盘内铺莫来卡特砂，金属罩与砂盘形成保护空间，平台处于保护空间内，并有氮气接口通入保护空间内；
步骤2：将制备ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件的型壳在焙烧炉中焙烧；
步骤3：将焙烧完成的型壳从焙烧炉中取出，并将氮气充入型壳中；
步骤4：将充有氮气的型壳放置在中频翻转炉上进行浇注；
步骤5：在浇注完成前，将氮气从氮气接口充入保护空间内，使保护空间内充满氮气；
步骤6：将浇注后的铸型放入保护空间内的平台上，同时继续从氮气接口向保护空间内充入氮气，对铸型的保护时间不小于3分钟。
2.根据权利要求1所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：步骤2中的焙烧温度为900～1100℃，焙烧时间不少于1小时。
3.根据权利要求1或2所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：步骤3中要在型壳从焙烧炉中取出后3秒内，将流速为20～30L/min的氮气充入型壳中，充氮气的时间为1～3秒；步骤6中浇注后的铸型应在浇注完成后3秒内放入保护空间中。
4.根据权利要求3所述一种防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不锈钢铸件产生氧化斑疤的方法，其特征在于：步骤5中氮气流速为20～30L/min，充气时间不小于10s。
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| CN (1) | CN105170948A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB738757A (en) * | 1952-08-20 | 1955-10-19 | Bristol Aeroplane Co Ltd | Improvements in or relating to methods of casting metals |
| CN101658920A (zh) * | 2009-10-10 | 2010-03-03 | 山东泰山钢铁集团有限公司 | 一种防止碳钢精密铸件浇注时氧化的方法 |
| CN102057067A (zh) * | 2008-04-09 | 2011-05-11 | BioPM有限公司 | 贵金属合金物品的生产方法 |
| CN103706778A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 大连福岛精密零部件有限公司 | 用非真空炉生产斯特林发动机高温合金部件的方法 |
| DE102013020458A1 (de) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Hanseatische Waren Handelsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von endkonturnahen TiAl-Bauteilen |
-
2015
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB738757A (en) * | 1952-08-20 | 1955-10-19 | Bristol Aeroplane Co Ltd | Improvements in or relating to methods of casting metals |
| CN102057067A (zh) * | 2008-04-09 | 2011-05-11 | BioPM有限公司 | 贵金属合金物品的生产方法 |
| CN101658920A (zh) * | 2009-10-10 | 2010-03-03 | 山东泰山钢铁集团有限公司 | 一种防止碳钢精密铸件浇注时氧化的方法 |
| DE102013020458A1 (de) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Hanseatische Waren Handelsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von endkonturnahen TiAl-Bauteilen |
| CN103706778A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 大连福岛精密零部件有限公司 | 用非真空炉生产斯特林发动机高温合金部件的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 翁国强: "ZGCr17Ni2钢熔模精密铸件的黑斑", 《航空制造技术》 * |
| 陈莉等: "精密铸钢件表面脱碳的防止措施", 《特种铸造及有色合金》 * |
| 黄积荣等: "熔模铸钢件表面脱碳与增碳", 《特种铸造及有色合》 * |
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