一種高鉻鑄鐵輥皮及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種漉皮，更具體地說，設(shè)及一種高銘鑄鐵漉皮及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 漉皮一般屬于中大型鑄造件，隨著工業(yè)的發(fā)展，在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)漉皮各項(xiàng)性能有 了越來越高的要求。如某些材質(zhì)為高銘鑄鐵的漉皮產(chǎn)品要求其具有沖擊性能不得低于4J的 力學(xué)性能，且整套漉皮的硬度值需在HV 750±40。眾所周知，高銘鑄鐵是一種很好的抗磨材 料，具有很高的硬度和耐磨性，但由于高銘鑄鐵是典型的脆性材料，其沖擊初性會(huì)較差。國(guó) 內(nèi)在高銘鑄鐵的中大件上，基本都沒法做到?jīng)_擊初性>4J，對(duì)漉皮沖擊性能提出不低于4J 的特殊要求，對(duì)耐磨材料生產(chǎn)廠家無疑是個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
[0003] 經(jīng)檢索，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410037065.3，申請(qǐng)日為2014年1月26日，發(fā)明創(chuàng)造名 稱為：高銘鑄鐵復(fù)合襯板及其制備方法；該申請(qǐng)案配方比例按重量百分比計(jì)為：表層 C3.30%-3.60%；Gr 15.00%-20.00% ；Mn0.80%-l .20% ；Si 0.60%-〇.80% ；Mo 0.20%-0.30% ;Ni 0.40 %-0.60% ;Cu^ 1.00% ;P^0.025% ;S^0.030% ;其余為 Fe;底層 C 0.40%-0.45%;Mn 0.80%-1.20%;Si 0.60%-0.80%;其余為Fe;經(jīng)制模造型、配料烙煉、 誘鑄、拋丸整理，電控?zé)崽幚砗蟮玫疆a(chǎn)品高銘復(fù)合鑄鐵襯板。該申請(qǐng)案主要W商品經(jīng)濟(jì)為導(dǎo) 向，旨在節(jié)省合金元素消耗，提高鑄件綜合產(chǎn)效率周期；尚不能提高沖擊初性至不低于4J。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005] 本發(fā)明為滿足實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)材質(zhì)為高銘鑄鐵的漉皮產(chǎn)品沖擊性能不得低于4J的 要求，提供了 一種高銘鑄鐵漉皮及其加工方法;本發(fā)明通過優(yōu)化高銘鑄鐵漉皮的化學(xué)成分， 改變基體碳化物的形貌，細(xì)化晶粒，調(diào)整熱處理的工藝過程，使得制備得到的高銘鑄鐵漉皮 沖擊值最高達(dá)到12焦耳，且高銘鑄鐵漉皮使用壽命長(zhǎng)，成本低廉，便于推廣應(yīng)用。
[0006] 2.技術(shù)方案
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[000引本發(fā)明的一種高銘鑄鐵漉皮，包括如下質(zhì)量百分比的組分：C 3.0-3.6% ;Si < 1.0% ;MnO. 5-1.5% ;S< 0.08% ;P< 0.08% ;Cr 18-28% ;Mo<3.0%;Ni <2.0%; Cu< 1.2%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0009] 更進(jìn)一步地，高銘鑄鐵漉皮包括如下質(zhì)量百分比的組分:C 3.17%;Si 0.460%; Μη 0.80%;S 0.040%;P 0.030%;Cr 19.24%;Mo 1.95%;Ni 0.95%;Cu 0.45%，余量為 鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0010] 本發(fā)明的一種高銘鑄鐵漉皮的加工方法，其步驟為：
[0011] 步驟一、根據(jù)漉皮形狀制造誘注砂型；
[0012] 步驟二、配制原料后，放入真空感應(yīng)中頻爐中烙化，將烙化后的鋼水誘注到砂型 中，保溫冷卻后取出鑄件，然后去除誘冒口后熱處理；
[OOU] 步驟立、澤火、回火處理:將鑄件W58~62°C/h的速率加熱到645~655°C，并保溫 2.5~化，然后W60~75°C A的速率加熱到960~1000°C，保溫9~lOh后，空冷至室溫;最后 W55~60°C/h的速率加熱到280-320°C，并保溫11~1化后爐冷；
[0014] 步驟四、清理打磨鑄件，進(jìn)行機(jī)械性能、磁粉檢測(cè)及機(jī)加工，獲得高銘鑄鐵漉皮成 品。
[0015] 更進(jìn)一步地，步驟一中往型腔中涂刷4層錯(cuò)英粉涂料，涂料的波美度為65~70肥； 造型型砂中樹脂單位重量占型砂單位重量的1.1~1.8%，固化劑占樹脂單位重量的20~ 30% ;型砂的強(qiáng)度為1.1~1.4MPa，粒度在30~100目之間。
[0016] 更進(jìn)一步地，步驟二烙煉過程中真空保持時(shí)間為25~30min，真空度在200邸aW 下;采用稀±娃終脫氧，稀±娃加入量為2.5~3Kg/噸鋼水，出鋼前5~lOmin加入爐中；鋼水 出爐溫度為1410~1430°C，誘注溫度為1310~1350°C。
[0017] 更進(jìn)一步地，步驟Ξ中按鑄件厚度計(jì)算保溫時(shí)間，W25mmA的標(biāo)準(zhǔn)確定保溫時(shí)間。
[0018] 更進(jìn)一步地，步驟Ξ中將鑄件W62°c/h的速率加熱到655°C，并保溫2.化，然后W 75°C/h的速率加熱到975°C，保溫化后，空冷至室溫;最后W55°C A的速率加熱到310°C，并 保溫1化后爐冷。
[0019] 3.有益效果
[0020] 采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：
[0021] (1)利用本發(fā)明提供的加工方法獲得的高銘鑄鐵漉皮，從沖擊試樣的斷口掃描和 金相組織中看出，不同區(qū)域的沖擊值，跟該區(qū)域碳化物的生長(zhǎng)方向有很大關(guān)系，由于工件表 面冷卻速度快，工件表面和次表面為柱狀晶區(qū)，所W該區(qū)域碳化物的生長(zhǎng)方向垂直于冷卻 面，當(dāng)沖擊方向垂直于碳化物的生長(zhǎng)方向時(shí)，沖擊性能較大，斷口呈塑性特征；
[0022] (2)本發(fā)明的一種高銘鑄鐵漉皮的加工方法，通過優(yōu)化高銘鑄鐵漉皮的化學(xué)成分， 改變基體碳化物的形貌，細(xì)化晶粒，調(diào)整熱處理的工藝過程，使得制備得到的高銘鑄鐵漉皮 沖擊值最高達(dá)到12J，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到并超出性能要求，奠定了該產(chǎn)品在同行業(yè)中的領(lǐng) 先地位。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明中加工高銘鑄鐵漉皮的工藝流程圖；
[0024] 圖2為沖擊性能9.84J時(shí)漉皮工件最厚處500倍斷口形貌圖；
[0025] 圖3為沖擊性能5.19J時(shí)漉皮工件最厚處500倍斷口形貌圖；
[0026] 圖4為沖擊性能9.51 J時(shí)漉皮工件最厚處500倍斷口形貌圖；
[0027] 圖5為沖擊性能12.24J時(shí)漉皮工件最薄處500倍斷口形貌圖；
[00%]圖6為沖擊性能9.84J時(shí)漉皮工件最厚處夾雜100倍形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本實(shí)施例的高銘鑄鐵漉皮，包括如下質(zhì)量百分比的組分:C 3.17%;Si 0.460%; Μη 0.80%;S 0.040%;P 0.030%;Cr 19.24%;Mo 1.95%;Ni 0.95%;Cu 0.45%，余量為 鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0032] 本實(shí)施例的加工方法，步驟為：
[0033] 步驟一、根據(jù)漉皮形狀制造誘注砂型：用銘鐵礦砂敷型，厚度約10mm，并放置厚度 80mm暗冷鐵均布，往型腔中涂刷4層錯(cuò)英粉涂料，分層點(diǎn)燃烘干，并用細(xì)絨布打磨光潔，涂料 的波美度為65BE。造型型砂中樹脂單位重量占型砂單位重量的1.1%，固化劑重量占樹脂單 位重量的30%，型砂的強(qiáng)度為l.lMPa，粒度在30~100目之間。合箱前仔細(xì)檢查鑄型，不允許 有浮砂、雜物留在型腔，誘注后禁止調(diào)運(yùn)，保溫6天后開箱。
[0034] 步驟二、按上述質(zhì)量百分比配制原料放入真空感應(yīng)中頻爐中烙化，當(dāng)烙煉成分合 格后抽真空，真空保持時(shí)間為25min，真空度在200邸aW下。采用稀±娃終脫氧，稀±娃加入 量為3Kg/噸鋼水，出鋼前l(fā)Omin加入爐中。誘注前吹氣，去除有害氣體，凈化鐵水。將烙化后 的鋼水誘注到砂型中，鋼水出爐溫度為1410°C，誘注溫度為1350°C對(duì)水口開誘。誘注時(shí)采用 漏包，鋼包溫度為800°CW上，誘注時(shí)遵守:慢-快-慢的原則，即開始緩慢引流，然后全開快 速誘注，最后鋼水快到冒口時(shí)應(yīng)緩慢誘注。保溫冷卻后取出鑄件，然后去除誘冒口后熱處 理。
[0035] 步驟Ξ、澤火、回火處理:裝爐前應(yīng)清除鑄件砂子、毛刺和飛邊，檢查鑄件缺陷和裂 紋，確保鑄件完整后，才進(jìn)行熱處理。鑄件進(jìn)爐溫度小于200°c，鑄件擺放在熱處理工裝時(shí)， 相鄰鑄件之間的間隔應(yīng)大于鑄件的一個(gè)壁厚，達(dá)到通風(fēng)和合理熱福射的效果。將鑄件W62 °CA的速率加熱到655°C，并保溫2.化，然后W75°C/h的速率加熱到975°C，保溫化后，空冷 至室溫;最后W55°C/h的速率加熱到320°C，并保溫1化后爐冷，按鑄件厚度計(jì)算保溫時(shí)間， W