CN106141115A - 一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法 - Google Patents

一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106141115A
CN106141115A CN201610738583.7A CN201610738583A CN106141115A CN 106141115 A CN106141115 A CN 106141115A CN 201610738583 A CN201610738583 A CN 201610738583A CN 106141115 A CN106141115 A CN 106141115A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anode mold
nickel
anode
service life
straight line
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.)
Granted
Application number
CN201610738583.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106141115B (zh
Inventor
张堪牢
朱繁
杨勇
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.)
Jinchuan Group Co Ltd
Original Assignee
Jinchuan Group Co Ltd
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 Jinchuan Group Co Ltd filed Critical Jinchuan Group Co Ltd
Priority to CN201610738583.7A priority Critical patent/CN106141115B/zh
Publication of CN106141115A publication Critical patent/CN106141115A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106141115B publication Critical patent/CN106141115B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
    • B22D7/066—Manufacturing, repairing or reinforcing ingot moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
    • B22D7/066—Manufacturing, repairing or reinforcing ingot moulds
    • B22D7/068—Manufacturing, repairing or reinforcing ingot moulds characterised by the materials used therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
    • C21D5/04—Heat treatments of cast-iron of white cast-iron
    • C21D5/06—Malleabilising
    • C21D5/14—Graphitising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/006—Graphite

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种延长镍直线浇铸阳极模使用寿命的方法，属于冶金工业生产加工模具技术领域。将阳极模底面的散热筋设计为圆弧形，以增大其散热面积；设计双溢流槽来对镍阳极液进行定量以防止其发生溢流；将阳极模的中脊梁设计为圆弧形以防止其发生冲刷粘连；阳极模浇注区域采用激冷材料加工而成，防止其强烈受热而龟裂；采用高、低温两步退火工艺以形成铁素体基体组织，增强阳极模的热耐受性。本发明通过改变阳极模原有结构设计及增强原有材质塑性的方法使镍直线浇铸阳极模的使用寿命延长了10天以上，具有很好的推广应用价值。

Description

一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法
技术领域
本发明涉及冶金工业生产加工模具技术领域，具体是一种延长镍直线浇铸阳极模使用寿命的方法。
背景技术
在镍直线浇注机上使用的铸锭阳极模，由于使用条件恶劣，长期经受高温镍阳极液的冲刷和喷水冷却，损坏较快。该阳极模材质使用灰铸铁，相比较其他材料，在这种条件下具有一定的优势，但由于设计及铸造的缺陷，导致阳极模使用寿命不高，且该材质在使用过程初期存在着浇注断裂的现象，后期由于热疲劳耐受作用差，导致阳极模使用过程中表面存在龟裂现象，从而缩短了其使用寿命，严重影响镍冶炼企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过改变阳极模原有结构设计及原有材质来延长镍直线浇铸阳极模使用寿命的方法，以降低镍冶炼企业的生产成本。
本发明的目的是通过以下方案实现的：将阳极模底面的散热筋设
计为圆弧形，以增大其散热面积；设计双溢流槽来对镍阳极液进行定量以防止其发生溢流；将阳极模的中脊梁设计为圆弧形以防止其发生冲刷粘连；阳极模浇注区域采用激冷材料加工而成，防止其强烈受热而龟裂；采用高、低温两步退火工艺以形成铁素体基体组织，增强阳极模的热耐受性。具体包括以下步骤：
（1）将阳极模的中脊梁及阳极模底面的散热筋均加工为圆弧形；
（2） 在浇铸区两侧对称加工两个溢流槽；
（3） 将阳极模沿中脊梁对称设置的浇铸区采用激冷材料加工为白口组织；
（4） 采用高温石墨化和低温铁素体化退火工艺将整个阳极模的材质同时转变为铁素体基体加石墨组织。
上述步骤（3）的具体操作过程为：采用与浇铸区尺寸相适配的激冷块接触浇铸区，使浇铸区与镍阳极液接触部位急速冷却形成白口组织。
步骤（3）中所述激冷材料为紫铜。
步骤（4）的具体操作过程为：将阳极模置于热处理炉中，于900-960℃下保温3-6h，使阳极模浇铸区的白口组织部位发生石墨化退火，转变成可锻铸铁组织，然后迅速冷却至720-760℃，保温3-6h后随炉冷却至600-650℃，出炉，从而将整个阳极模的材质同时转变为铁素体基体加石墨组织。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
（1）阳极模底面散热筋采用圆弧形设计，可使底面散热面积增
大约1.6倍，极大地提高了阳极模的散热能力，有效地减缓了阳极模因热疲劳应力而产生的龟裂现象。
（2）双溢流槽设计能减少浇注过程中多余镍阳极液粘模现象的发生，从而减少因后续敲击清理对阳极模的损坏。
（3）中脊梁的圆弧形设计减少了镍阳极液浇注过程中对中脊梁的冲刷，使镍阳极液依靠重力自行流入阳极模内，不致引起粘连及冲蚀阳极模。
（4）浇注区采用激冷材料形成可锻铸铁类型的白口组织，后续通过热处理成为铁素体基体组织，提高了浇注区的热导率和塑性。
（5）高温阶段消除可锻铸铁白口化、低温阶段使阳极模整个材质转变为铁素体基体加石墨组织的两阶段退火工艺，提高了整个阳极模的塑性从而提高了其抗龟裂能力。
综上，本发明通过改变阳极模原有结构设计及增强原有材质塑性的方法使镍直线浇铸阳极模的使用寿命延长了10天以上，具有很好的推广应用价值。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，现结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，操作过程为：（1）将阳极模的中脊梁及阳极模底面的散热筋均加工为圆弧形；（2）在浇铸区两侧对称加工两个溢流槽；（3）将阳极模沿中脊梁对称设置的浇铸区，采用与浇铸区尺寸相适配的紫铜块接触浇铸区，使浇铸区与镍阳极液接触部位急速冷却形成白口组织；（4）将阳极模置于热处理炉中，于900℃下保温3h，使阳极模浇铸区的白口组织转变成可锻铸铁组织，然后迅速冷却至720℃，保温3h后随炉冷却至600℃，出炉，从而将整个阳极模的材质同时转变为铁素体基体加石墨组织，得到的阳极模寿命延长了12天。
实施例2
一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，操作过程为：步骤（1）、（2）、（3）同实施例1；（4）将阳极模置于热处理炉中，于920℃下保温4h，使阳极模浇铸区的白口组织转变成可锻铸铁组织，然后迅速冷却至740℃，保温5h后随炉冷却至620℃，出炉，从而将整个阳极模的材质同时转变为铁素体基体加石墨组织，得到的阳极模寿命延长了17天。
实施例3
一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，操作过程为：步骤（1）、（2）、（3）同实施例1；（4）将阳极模置于热处理炉中，于960℃下保温6h，使阳极模浇铸区的白口组织转变成可锻铸铁组织，然后迅速冷却至760℃，保温6h后随炉冷却至650℃，出炉，从而将整个阳极模的材质同时转变为铁素体基体加石墨组织，得到的阳极模寿命延长了15天。

Claims (4)

1.一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将阳极模的中脊梁及阳极模底面的散热筋均加工为圆弧形；
（2）在浇铸区两侧对称加工两个溢流槽；
（3）将阳极模沿中脊梁对称设置的浇铸区采用激冷材料加工为白口组织；
（4）采用高温石墨化和低温铁素体化退火工艺将整个阳极模的材质同时转变为铁素体基体加石墨组织。
2.根据权利要求1所述的一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，其特征在于：步骤（3）的具体操作过程为：采用与浇铸区尺寸相适配的激冷块接触浇铸区，使浇铸区与镍阳极液接触部位急速冷却形成白口组织。
3.根据权利要求1所述的一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，其特征在于：步骤（3）中所述激冷材料为紫铜。
4.根据权利要求1所述的一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法，其特征在于：步骤（4）的具体操作过程为：将阳极模置于热处理炉中，于900-960℃下保温3-6h，然后迅速冷却至720-760℃，保温3-6h后随炉冷却至600-650℃，出炉。
CN201610738583.7A 2016-08-29 2016-08-29 一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法 Active CN106141115B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610738583.7A CN106141115B (zh) 2016-08-29 2016-08-29 一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610738583.7A CN106141115B (zh) 2016-08-29 2016-08-29 一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106141115A true CN106141115A (zh) 2016-11-23
CN106141115B CN106141115B (zh) 2018-06-29

Family

ID=57343182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610738583.7A Active CN106141115B (zh) 2016-08-29 2016-08-29 一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106141115B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5542141A (en) * 1978-09-19 1980-03-25 Sumitomo Metal Ind Ltd Coat die forming method of large-sized cast iron casting
CN201281669Y (zh) * 2008-10-24 2009-07-29 常州卓润风能设备有限公司 液态金属化学成分光谱分析取样模
CN201423431Y (zh) * 2009-05-26 2010-03-17 漯河市景恒冶金机械有限公司 防裂节能型铸铁模
CN203887183U (zh) * 2014-01-06 2014-10-22 世林（漯河）冶金设备有限公司 用于铸铁机的长寿安全可靠型锻造铸铁模

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5542141A (en) * 1978-09-19 1980-03-25 Sumitomo Metal Ind Ltd Coat die forming method of large-sized cast iron casting
CN201281669Y (zh) * 2008-10-24 2009-07-29 常州卓润风能设备有限公司 液态金属化学成分光谱分析取样模
CN201423431Y (zh) * 2009-05-26 2010-03-17 漯河市景恒冶金机械有限公司 防裂节能型铸铁模
CN203887183U (zh) * 2014-01-06 2014-10-22 世林（漯河）冶金设备有限公司 用于铸铁机的长寿安全可靠型锻造铸铁模

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何人葵: "《工程材料与热处理》", 31 July 2015 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106141115B (zh) 2018-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104532154A (zh) 高硬度高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺
CN104046921B (zh) 超大截面贝氏体预硬化塑胶模具钢及其制备方法
CN101280394A (zh) 一种高硅低碳型高热强性热作模具钢
CN102312172A (zh) 高强韧性抗回火b3r热作模具钢及其制备方法
CN106086691A (zh) 一种硼微合金化模具钢及其制备工艺
CN101182619A (zh) 高强韧性冷作模具钢及其制备方法
CN105274448A (zh) 一种高抛光预硬化塑胶模具钢及其制造工艺
CN108441613B (zh) 一种时效硬化型塑料模具钢防白点控制方法
CN105543639A (zh) 离心陶瓷复合立磨辊套及其制造方法
CN104372250A (zh) 一种轴承套圈毛坯及其铸辗复合工艺
CN104057066A (zh) 一种双金属双液复合锤头的制备方法
CN108193023B (zh) 消除h13模具钢退火显微组织中网状碳化物的方法
CN106180651A (zh) 一种高耐磨镶铸锤盘的生产工艺
CN109811251A (zh) 一种高抛光预硬化模具钢及其制备工艺
CN106141115A (zh) 一种延长镍直线浇注阳极模使用寿命的方法
CN105063310A (zh) 一种高铬耐腐蚀塑料模具钢的组织超细化处理工艺
CN106755763A (zh) 一种h13钢制挤压模高温淬火工艺
CN106566914A (zh) 一种工模具钢在电渣重熔连续定向凝固后的热处理方法
CN104646955A (zh) 一种20CrNi4材质穿孔顶头的制备方法
CN104213034A (zh) 一种低合金钢材料及热处理工艺
CN107447158A (zh) 高合金黑色蠕墨铸铁玻璃模具材料的制备方法
CN106244781B (zh) 通过材质合金化提高镍阳极模使用寿命的方法
CN103849736A (zh) 高铬铸铁的热处理工艺
CN110551940A (zh) 一种叶轮成型工艺
CN105039655B (zh) 一种适用于圆锥破碎机铸件的热处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant