專利名稱：鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，可應(yīng)用于鋼球研磨機(jī)上的磨盤生產(chǎn)工藝中。
磨盤是鋼球研磨機(jī)上的一種磨具，是鋼球研磨機(jī)上的重要工作部件，本發(fā)明所說(shuō)的磨盤為硬磨盤，用于鋼球的粗加工階段，要求有一定的硬度，磨盤的質(zhì)量直接影響著生產(chǎn)產(chǎn)品軸承鋼球的質(zhì)量。
現(xiàn)有鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，一般采用普通低合金灰鑄鐵砂型鑄造，其工藝步驟是砂型鑄造后，對(duì)鑄件去應(yīng)力退火，然后再進(jìn)行機(jī)加工，最后進(jìn)行淬火及回火處理。用現(xiàn)有方法生產(chǎn)的磨盤，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于各方面的因素影響，鑄件在淬火處理后，易出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生廢品多，廢品率高，浪費(fèi)嚴(yán)重，并且磨盤使用壽命短，生產(chǎn)率低，成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、磨盤耐磨性好、磨盤使用壽命長(zhǎng)、磨盤質(zhì)量好、磨盤硬度高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小的鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，其特殊之處在于，該磨盤的成分包括(按％重量計(jì))C＝3.0～3.3，Si＝1.4～1.8，Mn＝0.7～0.9，P≤0.07，S≤0.022，Cu＝0.7～1.0，Mo＝0.8～1.0，Cr＝0.7～0.8，Mg＝0.04～0.06，RE＝0.03～0.06；該方法包括以下次序的工藝步驟(1)在適宜的溫度下，對(duì)金屬型進(jìn)行噴涂前預(yù)熱；(2)在金屬型腔內(nèi)均勻噴刷涂料層；
(3)金屬型在澆注前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100℃～200℃；(4)在適宜的澆注溫度下，平穩(wěn)連續(xù)澆注；(5)去應(yīng)力退火，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度為60℃/h～100℃/h；(6)最后機(jī)加工。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，采用砂型與金屬型兩種造型結(jié)合起來(lái)的方法，對(duì)于非工作面采用砂型，而對(duì)于工作面則采用金屬型。由于砂型部分采用了通常的砂型鑄造方法，因而本發(fā)明中沒(méi)有對(duì)其具體說(shuō)明。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，金屬型在噴刷涂料前必須預(yù)熱，只有這樣才能使涂料中水分迅速蒸發(fā)，易噴刷的均勻，以防涂料向下流淌，從而獲得一層緊密粘牢的涂料層，但預(yù)熱溫度也不能太高，否則涂料容易剝落。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，噴刷涂料的目的，是金屬型鑄造工藝上的需要，一是起著隔離層的作用，使金屬型與高溫金屬液之間不直接接觸；二是隔熱作用，由于金屬型與高溫金屬液之間有涂層，起著緩沖傳熱的作用，金屬型的溫度不會(huì)太高，從而提高金屬型的使用壽命。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，金屬型在澆注前也必須預(yù)熱，只有這樣才能避免液體金屬冷卻速度太快，造成氣孔、冷隔、澆不足、縮孔、裂紋等鑄造缺陷，同時(shí)也能保護(hù)金屬型，避免急冷、急熱而劇裂收縮和膨脹，延長(zhǎng)金屬型使用壽命，減輕鑄件包緊力，利于脫型，確保操作者的安全，但是預(yù)熱溫度也不應(yīng)太高。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，金屬型鑄造時(shí)，澆注溫度應(yīng)選擇合適。澆注溫度太高，則鑄件冷卻緩慢，結(jié)晶粗大，力學(xué)性能降低，易形成氣孔、針孔等缺陷；澆注溫度太低，則易導(dǎo)致澆不足、冷隔等缺陷。因此，應(yīng)選擇適宜的澆注溫度。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，澆注操作時(shí)，一定要平穩(wěn)，液流要連續(xù)，不可中斷，應(yīng)盡量使金屬液沿澆道壁流入型腔，這樣有利于消除氣孔、渣孔等缺陷。開(kāi)始澆注時(shí)，型腔中無(wú)液體金屬，這時(shí)宜慢澆，便于型腔中氣體的排出；當(dāng)型腔中有一定量的液體金屬時(shí)，即可適當(dāng)加快澆注速度；當(dāng)型腔已充滿液體金屬，則應(yīng)適當(dāng)降低澆注速度，使冒口充滿時(shí)間適當(dāng)長(zhǎng)一些。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，從金屬型中取出鑄件的時(shí)間，一般希望盡早抽芯脫型，此時(shí)鑄件收縮小，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力小，形成裂紋的可能性小。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，由于在機(jī)械加工前，鑄件中有應(yīng)力存在，故必須對(duì)鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火；為避免機(jī)加工時(shí)開(kāi)裂，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度為60℃/h～100℃/h。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，機(jī)加工的目的，是為了使磨盤達(dá)到最終的尺寸精度要求。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，由于金屬型冷卻速度快，具有激冷效果，使鑄件晶粒細(xì)化、組織致密，從而提高了鑄件的力學(xué)性能，由于鑄件表面受到激冷，表面硬度高，因此，勿需機(jī)加工后再進(jìn)行淬火來(lái)提高硬度。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，與現(xiàn)有磨盤生產(chǎn)方法相比，由于省去淬火與回火工序，因此，工藝流程短，工藝簡(jiǎn)單。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，與現(xiàn)有磨盤的生產(chǎn)方法相比，選擇材質(zhì)不同，通常選用普通低合金灰鑄鐵，而本發(fā)明在材料配制上采用合金化、球化的方法，選用的則是鉻鉬銅合金冷硬球墨鑄鐵。對(duì)于現(xiàn)有磨盤的生產(chǎn)方法，由于灰鑄鐵的含硅量高和金相組織中有石墨存在，使灰鑄鐵在加熱和冷卻過(guò)程中相轉(zhuǎn)變有其自己的缺點(diǎn)共析轉(zhuǎn)變是在一定寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，石墨的存在，使奧氏體的含碳量隨升溫溫度和保溫時(shí)間的改變而改變，含量高的硅及石墨的存在，易使?jié)B碳體分解和珠光體向鐵素體轉(zhuǎn)變。一般而言，熱處理僅能改變基體組織，改變不了石墨形狀，因此，熱處理不能明顯改善灰鑄鐵的力學(xué)性能。正由于石墨形狀對(duì)材質(zhì)力學(xué)性能起主導(dǎo)作用，熱處理只能改變基體組織，改變不了石墨形狀，故同一基體的灰鑄鐵和球墨鑄鐵在機(jī)械性能上相差很大。球墨鑄鐵磨盤在機(jī)械綜合性能上優(yōu)于灰鑄鐵磨盤，尤其是球墨鑄鐵本身也是良好的耐磨材料，合金球墨鑄鐵磨盤由于表面冷硬層中形成的合金碳化物，硬度高，韌性好，強(qiáng)度大，因此，磨盤具有良好的耐磨性，極大地提高了磨盤的使用壽命。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，由于金屬型鑄造具有高強(qiáng)度、高硬度、高致密性、高耐蝕性的特點(diǎn)，再加上金屬型尺寸準(zhǔn)確、表面光潔，從而提高了磨盤鑄件的尺寸精度及表面質(zhì)量。并且，良好的工藝保證手段，減少了鑄件廢品的產(chǎn)生。因此，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，由于金屬型冷卻速度快，加速了鑄型的周轉(zhuǎn)速度，且一付金屬型可連續(xù)澆注很多鑄件。并且，與傳統(tǒng)的砂型鑄造方法相比，本發(fā)明還節(jié)省造型工時(shí)，節(jié)省了造型面積，減少了運(yùn)砂和混砂工作量。因此，本發(fā)明提高了生產(chǎn)率，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，可批量生產(chǎn)。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，由于可批量生產(chǎn)，金屬型可連續(xù)使用，生產(chǎn)率提高，且省去了淬火及回火工序，因此，生產(chǎn)成本降低。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，因?yàn)榻饘傩蛯?duì)鑄件冷卻速度快，改善了金屬凝固條件，減少了應(yīng)對(duì)鑄件進(jìn)行的補(bǔ)縮，所以，鑄件的澆冒口尺寸相應(yīng)減少，液體金屬利用率高。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，工藝簡(jiǎn)單，磨盤耐磨性好，磨盤使用壽命長(zhǎng)，磨盤質(zhì)量好、硬度高、強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)強(qiáng)度小。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，該磨盤的成分包括(按％重量計(jì))C＝3.0～3.3，Si＝1.4～1.8，Mn＝0.7～0.9，P≤0.07，S≤0.022，Cu＝0.7～1.0，Mo＝0.8～1.0，Cr＝0.7～0.8，Mg＝0.04～0.06，RE＝0.03～0.06；該方法包括以下次序的工藝步驟(1)、金屬型噴涂前在適宜的溫度下進(jìn)行預(yù)熱；(2)、在金屬型腔內(nèi)均勻噴刷涂料層；(3)、金屬型在澆注前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100℃～200℃；(4)、在適宜澆注溫度下平穩(wěn)連續(xù)澆注；(5)、去應(yīng)力退火，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度60℃/h～100℃/h；(6)、最后，進(jìn)行機(jī)加工，使磨盤達(dá)到尺寸精度要求。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，所說(shuō)的金屬型噴涂前的預(yù)熱溫度為80℃～150℃。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，所說(shuō)的澆注溫度為1360℃～1400℃。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，對(duì)磨盤進(jìn)行金相組織試驗(yàn)標(biāo)明鋼球磨盤的工作表面冷硬層深度為40mm～50mm，其金相組織為菜氏體與索氏體；非冷硬層基體組織為索氏體、少量游離碳化物及球狀石墨。顯然，該磨盤具有一定的冷硬層，并獲得了良好的球化組織。進(jìn)一步實(shí)際測(cè)試顯示，其硬度為HRC47～HRC54，抗拉強(qiáng)度為681N/mm2。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，經(jīng)試驗(yàn)證明，該磨盤的使用壽命是原先磨盤使用壽命的1.5～2倍，由于壽命的提高，也減少了修整維修費(fèi)用。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，所噴涂的涂料成份一般為石墨粉、碳黑、水玻璃、水、石棉粉、耐火土。在第一層涂刷時(shí)，可將石墨粉、碳黑、水玻璃、水適量調(diào)的涂料稠些；在第二層噴刷時(shí)，可將涂料調(diào)的稀些，可用噴霧器噴；在澆冒口系統(tǒng)涂刷時(shí)，可用石棉粉、耐火土、水玻璃、水適量調(diào)成涂料涂刷。
本發(fā)明鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，在澆注時(shí)，為增加金屬液的壓力，可使用澆口杯。
權(quán)利要求
1.一種鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，其特征在于，該磨盤的成分包括(按％重量計(jì))C＝3.0～3.3，Si＝1.4～1.8，Mn＝0.7～0.9，P≤0.07，S≤0.022，Cu＝0.7～1.0，Mo＝0.8～1.0，Cr＝0.7～0.8，Mg＝0.04～0.06，RE＝0.03～0.06；該方法包括以下次序的工藝步驟(1)在適宜的溫度下，對(duì)金屬型進(jìn)行噴涂前預(yù)熱；(2)在金屬型腔內(nèi)均勻噴刷涂料層；(3)金屬型在澆注前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100℃～200℃；(4)在適宜的澆注溫度下，平穩(wěn)連續(xù)澆注；(5)去應(yīng)力退火，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度為60℃/h～100℃/h；(6)最后機(jī)加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，其特征在于，所說(shuō)的金屬型噴涂前的預(yù)熱溫度為80℃～150℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法，其特征在于，所說(shuō)的澆注溫度為1360℃～1400℃。
全文摘要
一種鋼球研磨機(jī)磨盤的生產(chǎn)方法,該磨盤的材質(zhì)是鉻鉬銅合金冷硬球墨鑄鐵,采用砂型與金屬型兩種造型結(jié)合起來(lái)的方法;具體工藝步驟是:(1)對(duì)金屬型噴涂前預(yù)熱;(2)在金屬型腔內(nèi)均勻噴刷涂料層;(3)金屬型在澆注前預(yù)熱,預(yù)熱溫度為100℃～200℃;(4)平穩(wěn)連續(xù)澆注;(5)去應(yīng)力退火(6)最后機(jī)加工。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單,磨盤耐磨性好、使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)量好及硬度高,生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)率高,勞動(dòng)強(qiáng)度小。可應(yīng)用于鋼球研磨機(jī)上的磨盤生產(chǎn)工藝中。
文檔編號(hào)C22C37/00GK1199781SQ9710588
公開(kāi)日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1997年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月19日
發(fā)明者楊文財(cái) 申請(qǐng)人:楊文財(cái)