CN105695853A - 一种高铬合金耐磨球的铸造工艺 - Google Patents

一种高铬合金耐磨球的铸造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105695853A
CN105695853A CN201610192865.1A CN201610192865A CN105695853A CN 105695853 A CN105695853 A CN 105695853A CN 201610192865 A CN201610192865 A CN 201610192865A CN 105695853 A CN105695853 A CN 105695853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chromium alloy
alloy wear
resistant ball
casting technique
mould
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610192865.1A
Other languages
English (en)
Inventor
汪德发
汤新明
徐超
翟建
张联合
赵文定
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningguo Kaiyuan Electric Power Co Ltd & Anti-Friction Material Plant
Original Assignee
Ningguo Kaiyuan Electric Power Co Ltd & Anti-Friction Material Plant
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningguo Kaiyuan Electric Power Co Ltd & Anti-Friction Material Plant filed Critical Ningguo Kaiyuan Electric Power Co Ltd & Anti-Friction Material Plant
Priority to CN201610192865.1A priority Critical patent/CN105695853A/zh
Publication of CN105695853A publication Critical patent/CN105695853A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/02—Use of electric or magnetic effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/08—Shaking, vibrating, or turning of moulds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel

Abstract

本发明公开了一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，所述高铬合金耐磨球的铸造工艺包括铸模、熔炼、浇注成型和冷却等步骤。本发明采用高频直流脉冲电场细化碳化物晶粒提高铸件的强度，采用单向散热使碳化物定向分布提高合金的冲击韧性，且设备简单极大的节省了生产过程中的成本，具有很高的经济价值和社会效益。

Description

一种高铬合金耐磨球的铸造工艺
技术领域
本发明涉及金属合金技术领域，具体涉及一种高铬合金耐磨球及其铸造工艺。
背景技术
球磨机广泛应用于建材水泥、硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、冶金矿山以及玻璃陶瓷等生产行业，是粉碎物料的关键设备。球磨机在工作过程中，研磨球属于主要易磨损件其使用量大，对使用成本的影响极大。目前磨球存在耐腐蚀性较差，冲击韧性较低，耐磨性能差等缺点。所以，研制出一种综合性能稳定、磨耗低的耐磨球，具有重要的经济意义。
高铬铸铁是硬度较高的高耐磨性材料，也是铸造耐磨球的常用材料之一，但是目前常使用的高铬铸铁中含有较多硬度高的碳化物，虽然提高了铸铁的耐磨性，但是由于这些碳化物的晶粒较大，导致铸铁的冲击韧性大打折扣，容易产生裂纹、断裂现象，严重影响了它的使用寿命，限制其发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，使用高频直流脉冲电场细化晶粒，提高铸件的力学性能。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)、根据耐磨球的尺寸制作相应的成型模具，放入中频真空感应熔炼炉内加热保温；
(2)、将废铁、铜、钛、锰、碳加入中频感应电炉中，加热熔融，待其完全融化后，加入烤红的铬铁，待炉料全部熔化升温至1480℃，再加入锰、硅铁及铝，调节各组分的比例为碳2.6％、锰8.5％、铜0.88％、镍3％、钛0.006％、铬15.5％、硅0.2％、铝0.064％；
(3)、取出模具，将其置于含有水冷金属板上，将步骤(2)的铁液冷却至1380℃后，注入模具中，并震动模具；
(4)、在步骤(3)的铁液中加入孕育剂，并对其施加高频直流脉冲电场；
(5)、启动冷凝水，将铸件冷却至230℃后，破壳，再自然冷却至室温，得到铸件。
优选的，所述所述熔炼过程是在Ar气中进行的；
优选的，所述震动模具的时间为3～5min。
优选的，所述高频直流脉冲电场的强度为1000-2000A，脉冲频率为30-50Hz。
优选的，所述孕育剂为稀土元素RE中的任意一种。
优选的，所述冷凝水的流量为60～120m3/h。
本发明的有益效果：本发明在熔炼过程中，加入锰、硅、铝进行脱氧以增强合金的抗腐蚀性；加入孕育剂后，促进了晶核的形成，细化碳化物晶粒；将高温铸型置于水冷金属板之上，然后浇入高温铁水，可使碳化物呈纤维状定向排列，从而提高铸件的韧性；脉冲电流可以降低形核势垒而增加形核率,从而细化凝固组织，提高铸件的冲击韧性和强度；在铸模时，震动模具，可消除铁液中的气泡，使杂质沉淀，防止铸件发生开裂现象，提高了它的使用寿命。本发明采用高频直流脉冲电场细化碳化物晶粒提高铸件的强度，采用单向散热使碳化物定向分布提高合金的冲击韧性，且设备简单极大的节省了生产过程中的成本，具有很高的经济价值和社会效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)、制模：根据耐磨球的尺寸制作相应的成型模具，放入中频真空感应熔炼炉内加热保温；
(2)、熔炼：将废铁、铜、钛、锰、碳加入中频感应电炉中，在氩气中加热熔融，待其完全融化后，加入烤红的铬铁，待炉料全部熔化升温至1480℃，再加入锰、硅铁及铝，调节各组分的比例为碳2.6％、锰8.5％、铜0.88％、镍3％、钛0.006％、铬15.5％、硅0.2％、铝0.064％；
(3)、取出模具，将其置于含有水冷金属板上，将步骤(2)的铁液冷却至1380℃后，注入模具中，并震动模具3min；
(4)、在步骤(3)的铁液中加入金属铌，并对其施加强度为1000A、频率为30Hz的脉冲电场；
(5)、启动冷凝水并控制冷凝水的的流量为80m3/h，将铸件冷却至230℃后，破壳，再自然冷却至室温，得到铸件。
实施例2：
一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)、制模：根据耐磨球的尺寸制作相应的成型模具，放入中频真空感应熔炼炉内加热保温；
(2)、熔炼：将废铁、铜、钛、锰、碳加入中频感应电炉中，在氩气中加热熔融，待其完全融化后，加入烤红的铬铁，待炉料全部熔化升温至1480℃，再加入锰、硅铁及铝，调节各组分的比例为碳2.6％、锰8.5％、铜0.88％、镍3％、钛0.006％、铬15.5％、硅0.2％、铝0.064％；
(3)、取出模具，将其置于含有水冷金属板上，将步骤(2)的铁液冷却至1380℃后，注入模具中，并震动模具3min；
(4)、在步骤(3)的铁液中加入金属镧，并对其施加强度为1200A、频率为40Hz的脉冲电场；
(5)、启动冷凝水并控制冷凝水的的流量为100m3/h，将铸件冷却至230℃后，破壳，再自然冷却至室温，得到铸件。
实施例3：
一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)、制模：根据耐磨球的尺寸制作相应的成型模具，放入中频真空感应熔炼炉内加热保温；
(2)、熔炼：将废铁、铜、钛、锰、碳加入中频感应电炉中，在氩气中加热熔融，待其完全融化后，加入烤红的铬铁，待炉料全部熔化升温至1480℃，再加入锰、硅铁及铝，调节各组分的比例为碳2.6％、锰8.5％、铜0.88％、镍3％、钛0.006％、铬15.5％、硅0.2％、铝0.064％；
(3)、取出模具，将其置于含有水冷金属板上，将步骤(2)的铁液冷却至1380℃后，注入模具中，并震动模具5min；
(4)、在步骤(3)的铁液中加入金属铌，并对其施加强度为1800A、频率为50Hz的脉冲电场；
(5)、启动冷凝水并控制冷凝水的的流量为120m3/h，将铸件冷却至230℃后，破壳，再自然冷却至室温，得到铸件。
综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明采用高频直流脉冲电场细化碳化物晶粒提高铸件的强度，采用单向散热使碳化物定向分布提高合金的冲击韧性，且设备简单极大的节省了生产过程中的成本，具有很高的经济价值和社会效益。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种高铬合金耐磨球的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、制模：根据耐磨球的尺寸制作相应的成型模具，放入中频真空感应熔炼炉内加热保温；
(2)、熔炼：将废铁、铜、钛、锰、碳加入中频感应电炉中，加热熔融，待其完全融化后，加入烤红的铬铁，待炉料全部熔化升温至1480℃，再加入锰、硅铁及铝，调节各组分的比例为碳2.6％、锰8.5％、铜0.88％、镍3％、钛0.006％、铬15.5％、硅0.2％、铝0.064％；
(3)、取出模具，将其置于含有水冷金属板上，将步骤(2)的铁液冷却至1380℃后，注入模具中，并震动模具；
(4)、在步骤(3)的铁液中加入孕育剂，并对其施加高频直流脉冲电场；
(5)、启动冷凝水，将铸件冷却至230℃后，破壳，再自然冷却至室温，得到铸件。
2.如权利要求1所述的高铬合金耐磨球的铸造工艺，其特征在于，所述熔炼过程是在Ar保护气中进行的。
3.如权利要求1所述的高铬合金耐磨球的铸造工艺，其特征在于，所述震动模具时间为3～5min。
4.如权利要求1所述的高铬合金耐磨球的铸造工艺，其特征在于，所述高频直流脉冲电场的强度为1000-2000A，脉冲频率为30-50Hz。
5.如权利要求1所述的高铬合金耐磨球的铸造工艺，其特征在于，所述孕育剂为稀土元素RE中的任意一种。
6.如权利要求1所述的高铬合金耐磨球的铸造工艺，其特征在于，所述冷凝水的流量为60～120m3/h。
CN201610192865.1A 2016-03-29 2016-03-29 一种高铬合金耐磨球的铸造工艺 Pending CN105695853A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610192865.1A CN105695853A (zh) 2016-03-29 2016-03-29 一种高铬合金耐磨球的铸造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610192865.1A CN105695853A (zh) 2016-03-29 2016-03-29 一种高铬合金耐磨球的铸造工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105695853A true CN105695853A (zh) 2016-06-22

Family

ID=56218004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610192865.1A Pending CN105695853A (zh) 2016-03-29 2016-03-29 一种高铬合金耐磨球的铸造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105695853A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106048386A (zh) * 2016-07-01 2016-10-26 宁国市开源电力耐磨材料有限公司 一种用感应炉铸造耐磨耐腐蚀钢的熔炼工艺
CN110270677A (zh) * 2019-07-26 2019-09-24 唐世兵 一种闸阀阀座浇注补水工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1038844A (zh) * 1989-04-17 1990-01-17 丰润县合金铸件厂 高铬铸铁磨球
JPH03257138A (ja) * 1990-03-07 1991-11-15 Daihatsu Kinzoku Kogyo Kk 強度と減衰能に優れた片状黒鉛鋳鉄及びその製造方法
CN103060668A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 北京工业大学 一种含碳化物球铁及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1038844A (zh) * 1989-04-17 1990-01-17 丰润县合金铸件厂 高铬铸铁磨球
JPH03257138A (ja) * 1990-03-07 1991-11-15 Daihatsu Kinzoku Kogyo Kk 強度と減衰能に優れた片状黒鉛鋳鉄及びその製造方法
CN103060668A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 北京工业大学 一种含碳化物球铁及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郝石坚: "《现代铸铁学》", 31 March 2009 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106048386A (zh) * 2016-07-01 2016-10-26 宁国市开源电力耐磨材料有限公司 一种用感应炉铸造耐磨耐腐蚀钢的熔炼工艺
CN110270677A (zh) * 2019-07-26 2019-09-24 唐世兵 一种闸阀阀座浇注补水工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103014550B (zh) 高铬多元合金耐磨球及其制造方法
CN104060157B (zh) 一种过共晶高铬白口铸铁及其制备方法
CN102534398B (zh) 含硼铁基合金耐磨材料及其制备方法
CN103966519B (zh) 一种CrMnSi耐磨铸钢衬板及其制备方法
CN106191637A (zh) 一种防腐蚀耐磨低铬合金材料的铸造方法
CN106191642B (zh) 一种反击式破碎机用高铬合金耐磨衬板及其制备方法
CN107779781A (zh) 一种选矿球磨机衬板制造方法
CN105695853A (zh) 一种高铬合金耐磨球的铸造工艺
CN103789678B (zh) 一种钻头用合金钢材料及其制备方法
CN105671418A (zh) 一种高铬铸铁的新型制备方法
CN106244909A (zh) 一种强化低铬合金铸件耐磨性能的铸造方法
CN105401063A (zh) 一种离心铸造生产的铸态可锻铸铁气缸套及其生产工艺
CN105506438A (zh) 一种新型合金铸铁的生产工艺
CN105397068A (zh) 电渣熔铸三金属复合耐磨锤头的制作方法
CN105112766A (zh) 一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板及其制备方法
WO2019019238A1 (zh) 一种白口铸铁的生产工艺
CN104388806A (zh) 一种耐磨损金属陶瓷模具材料
CN104073713A (zh) 一种贝氏体球铁磨球
CN104357725B (zh) 一种耐高温金属陶瓷模具材料
CN103614633A (zh) 一种高热强合金钢材料及其制备方法
CN104313478B (zh) 一种含富硼渣耐磨铸钢及其制备方法
CN106521294A (zh) 一种Si‑Mn合金化耐磨铸钢的制备方法
CN105525114A (zh) 一种添加混合稀土优化zl301合金的工艺
CN104073733A (zh) 一种耐空气腐蚀合金钢材料及其制备方法
CN104630608A (zh) 一种耐热球体及其生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160622