CN108941436A - 一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺，所述复合材料包含有硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石，且硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的粒度均在0.212mm‑‑10mm之间。该可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺，铸钢中加入耐磨质点，提高铸件的耐磨性，产品表面用复合材料时，整个产品的韧性也得到提高，无需在加工过程中额外添加热处理操作，相比较传统的复合材料以及生产工艺，存在着生产成本更低，有利于大规模推广的优点，较大程度的缩短了生产周期，铸件表面不易粘接残砂，由于铁水接触砂型，降温速度较快，促进了白口铁化使产品硬度进一步提高。同时减少了铁水用量，降低了生产成本。

Description

一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺
技术领域
本发明涉及铸钢件技术领域，具体为一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺。
背景技术
铸钢件是用铸钢制作的零件，与铸铁性能相似，但比铸铁强度好。铸钢件在铸造过程中易出现气孔缺陷、角度定位不准确等缺点，在长期使用中就有可能出现机壳断裂的现象，在铸钢件及高锰钢铸件的过程中，由于工艺操作不当，模型出现裂纹、模型坍塌、涂料涂刷不到位、涂料脱落、导致高温铁水进入周围的型砂的缝隙；或型砂在铁水浇铸过程中冲入铸型中聚集在一块等情况，出现以上质量情况的产品，需要对铸件表面进行打磨，由于铁水与型砂成的混合体，硬度非常大，清理非常困难，有时用气割、电焊进行清进清理不干净并且容易损伤铸件，也不好清理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺，以解决上述背景技术中提出生产出的铸件耐磨性差；加工质量较差，报废率过高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料，所述复合材料包含有硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石，且硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的粒度均在0.212mm--10mm之间。
优选的，所述硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的原料占比：1.3-1.5％；2.8-3.0％；2.75-3.1％；1.65-2.7％；1.77-1.9％；1.55-2.2％。
一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，所述生产工艺包含以下步骤：
步骤1：在硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石中加入焦炭，再对上述材料进行电熔操作；
步骤2：将步骤1中的加工后材料投放至打磨设备中打磨30min后，再使用烘干设备将打磨后的材料烘干；
步骤3：将烘干后的材料投放至搅拌器中搅拌混合10min，加入4%的粘接剂后继续搅拌成均匀成品；
步骤4：根据整件铸件的产品形状或者铸件产品的耐磨面使用厚度及形状，尺寸的大小与铸件大小加上铸件的收缩率，将复合材料原料放入模具中，制成需要的形状，进行固化或烘干定型；
步骤5：将制作成模型到直接放入铸件模型空腔中，表层需用干砂或用泡沫粉、石蜡等材料对表面进行处理后再涂上涂料，以保证表面光洁度；
步骤6：在成品上进行浇口和冒口的加工。
优选的，所述步骤2中打磨设备为球磨机，打磨粒度为0.212mm-10mm目，所述步骤2中烘干设备为卧式滚筒风热烘干机，且滚筒为双向旋转，转速为30-100r/min。
优选的，所述步骤3中的粘接剂，为硅溶胶、水玻璃（硅酸钠）、卤水、磷酸盐和铝酸钙水泥（CA50、CA70、CA80）组成的无机粘接剂。
优选的，所述步骤4中的制成成品为均匀孔隙状，内可用钢质条（铁丝或钢筋）或网状筋做加强筋，所述加强筋直径为1-5mm，且加强筋可突出到模型外1.2—4.5mm。
优选的，所述步骤5中的涂料为含锆、铝、镁、硅等材质的耐火材料为骨料的醇基或水基涂料，涂料的基本组成是锆英粉，其化学结构式是Zr02.Si02，且涂料中的Zr02含量大于65%。
优选的，所述步骤5中的涂料涂抹完毕后，将涂有涂层的成品在设备中进行烘干操作，所述烘干时长为20-300min，烘干温度为120-150℃。
优选的，所述步骤6中的浇口截面积与分流道的截面积之比约为0.03-0.09，截面形状为圆形，浇口台阶长为1-1.5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料及生产工艺，铸钢中加入耐磨质点，提高铸件的耐磨性，产品表面用复合材料时，整个产品的韧性也得到提高，无需在加工过程中额外添加热处理操作，相比较传统的复合材料以及生产工艺，存在着生产成本更低，有利于大规模推广的优点，较大程度的缩短了生产周期，铸件表面不易粘接残砂，由于铁水接触砂型，降温速度较快，促进了白口铁化使产品硬度进一步提高。同时减少了铁水用量，降低了生产成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明提供如下技术方案：
一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料，复合材料包含有硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石，且硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的粒度均在0.212mm--10mm之间。
本例的硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的原料占比：1.3-1.5％；2.8-3.0％；2.75-3.1％；1.65-2.7％；1.77-1.9％；1.55-2.2％，经过电熔操作后，得到的材料更加适用于铸钢件的加工使用。
一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，生产工艺包含以下步骤：
步骤1：在硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石中加入焦炭，再对上述材料进行电熔操作；
步骤2：将步骤1中的加工后材料投放至打磨设备中打磨30min后，再使用烘干设备将打磨后的材料烘干；
步骤3：将烘干后的材料投放至搅拌器中搅拌混合10min，加入4%的粘接剂后继续搅拌成均匀成品；
步骤4：根据整件铸件的产品形状或者铸件产品的耐磨面使用厚度及形状，尺寸的大小与铸件大小加上铸件的收缩率，将复合材料原料放入模具中，制成需要的形状，进行固化或烘干定型；
步骤5：将制作成模型到直接放入铸件模型空腔中，表层需用干砂或用泡沫粉、石蜡等材料对表面进行处理后再涂上涂料，以保证表面光洁度，将制作成模型到直接放入铸件模型空腔中，即砂型铸造、金属型铸造、蜡模铸造等铸造工艺的铸件空腔中，成为铸件预埋成品的一部分或全部。消失铸铸造时替代部分或全部泡沫，涂上涂料、烘干做成消失模铸件模型，表层需用干砂或用泡沫粉、石蜡等材料对表面进行处理后再涂上涂料；
步骤6：在成品上进行浇口和冒口的加工。
本例的步骤2中打磨设备为球磨机，打磨粒度为0.212mm-10mm目，步骤2中烘干设备为卧式滚筒风热烘干机，且滚筒为双向旋转，转速为30-100r/min，在材料投入使用之前，首先对材料进行烘干操作，防止材料内水分对后续加工操作的影响。
步骤3中的粘接剂，为硅溶胶、水玻璃（硅酸钠）、卤水、磷酸盐和铝酸钙水泥（CA50、CA70、CA80）组成的无机粘接剂，粘接效果更好。
步骤4中的制成成品为均匀孔隙状，内可用钢质条（铁丝或钢筋）或网状筋做加强筋，加强筋直径为1-5mm，且加强筋可突出到模型外1.2—4.5mm，既方便了铁水的流动，加强筋的使用，又能够防止铁水倒入时移动，或冲坏模型。
步骤5中的涂料为含锆、铝、镁、硅等材质的耐火材料为骨料的醇基或水基涂料，涂料的基本组成是锆英粉，其化学结构式是Zr02.Si02，且涂料中的Zr02含量大于65%，Zr02含量在65%以上的锆英粉的特点是耐火度高，化学稳定性好，高温下热膨胀系数小，能有效地防粘砂、冲砂、夹砂等缺陷，保证了铸件的表面光洁度。
步骤5中的涂料涂抹完毕后，将涂有涂层的成品在设备中进行烘干操作，烘干时长为20-300min，烘干温度为120-150℃，涂料中有一些挥发物，高温下有较大的发气量，会带来铸件的皮下气孔，因此刷涂料后需要进行烘干操作，而且过高的烘烤温度有损于醇基涂料中的粘结剂，削弱了涂料层。
步骤6中的浇口截面积与分流道的截面积之比约为0.03-0.09，截面形状为圆形，浇口台阶长为1-1.5mm，小浇口可以增加物料通过时的流速。小浇口两端有较大的压差，这样可以降低铁水的表观粘度，使充模更加方便，且小浇口可以提高铁水的温度，增加流动性，同时小浇口可以控制和缩短补料的时间，降低铸件的内应力，小浇口可以平衡各型腔的进料速度，且便于铸件修整。
铸钢件的加工过程为：按照按铸钢在成份或按照铸件产品的材质内在成分要求，熔化成合格铁水，在镇静、扒渣后，温度在高于生产工艺要求浇注温度50-100℃进行浇注。产品做好后，清理。可根据要求按照铸件工艺要求进行热处理，可以不进行热处理。由于铁水接触砂型，降温速度较快，促进了白口铁化使产品硬度进一步提高。同时减少了铁水用量，降低了生产成本。
本专利在铸钢中加入耐磨质点，提高铸件的耐磨性，产品表面用复合材料时，整个产品的韧性也得到提高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料，其特征在于：所述复合材料包含有硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石，且硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的粒度均在0.212mm--10mm之间。
2.根据权利要求1所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料，其特征在于：所述硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石的原料占比：1.3-1.5％；2.8-3.0％；2.75-3.1％；1.65-2.7％；1.77-1.9％；1.55-2.2％。
3.一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺包含以下步骤：
步骤1：在硅质砂、铝矾土、蓝晶石、锆石砂、镁砂和橄榄石中加入焦炭，再对上述材料进行电熔操作；
步骤2：将步骤1中的加工后材料投放至打磨设备中打磨30min后，再使用烘干设备将打磨后的材料烘干；
步骤3：将烘干后的材料投放至搅拌器中搅拌混合10min，加入4%的粘接剂后继续搅拌成均匀成品；
步骤4：根据整件铸件的产品形状或者铸件产品的耐磨面使用厚度及形状，尺寸的大小与铸件大小加上铸件的收缩率，将复合材料原料放入模具中，制成需要的形状，进行固化或烘干定型；
步骤5：将制作成模型到直接放入铸件模型空腔中，表层需用干砂或用泡沫粉、石蜡等材料对表面进行处理后再涂上涂料，以保证表面光洁度；
步骤6：在成品上进行浇口和冒口的加工。
4.根据权利要求3所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述步骤2中打磨设备为球磨机，打磨粒度为0.212mm-10mm目，所述步骤2中烘干设备为卧式滚筒风热烘干机，且滚筒为双向旋转，转速为30-100r/min。
5.根据权利要求3所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述步骤3中的粘接剂，为硅溶胶、水玻璃（硅酸钠）、卤水、磷酸盐和铝酸钙水泥（CA50、CA70、CA80）组成的无机粘接剂。
6.根据权利要求3所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述步骤4中的制成成品为均匀孔隙状，内可用钢质条（铁丝或钢筋）或网状筋做加强筋，所述加强筋直径为1-5mm，且加强筋可突出到模型外1.2—4.5mm。
7.根据权利要求3所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述步骤5中的涂料为含锆、铝、镁、硅等材质的耐火材料为骨料的醇基或水基涂料，涂料的基本组成是锆英粉，其化学结构式是Zr02.Si02，且涂料中的Zr02含量大于65%。
8.根据权利要求3所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述步骤5中的涂料涂抹完毕后，将涂有涂层的成品在设备中进行烘干操作，所述烘干时长为20-300min，烘干温度为120-150℃。
9.根据权利要求3所述的一种可提高铸钢件耐磨耐热性能的复合材料的生产工艺，其特征在于：所述步骤6中的浇口截面积与分流道的截面积之比约为0.03-0.09，截面形状为圆形，浇口台阶长为1-1.5mm。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102430743A (zh) * 2011-12-01 2012-05-02 昆明理工大学 一种通过铸渗法制备表层复合材料的方法
CN102584288A (zh) * 2012-02-03 2012-07-18 郑州中本窑炉材料有限公司 一种硅刚玉砖
CN105906351A (zh) * 2016-04-19 2016-08-31 王秀福 一种抗化学侵蚀的耐磨浇注料
CN106040965A (zh) * 2016-08-15 2016-10-26 合肥江淮铸造有限责任公司 一种铸造用型砂
CN107096904A (zh) * 2017-05-19 2017-08-29 扬州电力设备修造厂有限公司 一种生产耐磨复合衬板的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102430743A (zh) * 2011-12-01 2012-05-02 昆明理工大学 一种通过铸渗法制备表层复合材料的方法
CN102584288A (zh) * 2012-02-03 2012-07-18 郑州中本窑炉材料有限公司 一种硅刚玉砖
CN105906351A (zh) * 2016-04-19 2016-08-31 王秀福 一种抗化学侵蚀的耐磨浇注料
CN106040965A (zh) * 2016-08-15 2016-10-26 合肥江淮铸造有限责任公司 一种铸造用型砂
CN107096904A (zh) * 2017-05-19 2017-08-29 扬州电力设备修造厂有限公司 一种生产耐磨复合衬板的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵德本: "《机械工程师新技术手册》", 31 December 1991, 河北科学技术出版社 *

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