專利名稱：懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及高錳鋼的生產工藝，特別是一種懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝。
背景技術：
傳統高錳鋼的生產是將大量的錳鐵合金及廢鋼加入電爐中熔煉，經過多次調質脫 氧再用沙型澆注。此生產環節不僅浪費大量的電能以及錳鐵合金，同時由于使用水玻璃型 砂造成大量的固體、氣體廢物污染環境，是高能耗、高消耗、重污染、低效益的生產工藝。
發明內容
本發明旨在解決現有高錳鋼生產工藝存在的上述問題，而提供一種采用消失模精 鑄、氮氣合金化、多元微合金懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝，該工藝能夠實現節能、降耗、 減排、節約合金材料的目的。本發明解決其技術問題采用的技術方案是一種懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝，包括消失模制做、造型、熔煉、澆注步驟，其 特征在于a.消失模制做用泡沫代替傳統的銅合金、鋁合金、木材生產鑄件模具；b.造型用消失模負壓造型，用負壓的方法使干砂緊固；c.熔煉i.熔煉設備用中頻感應電爐；ii.原料按重量百分比計廢鋼52，錳鐵合 金8，回爐料40 ；iii.成分調整按重量百分比計=C 1. 10-1. 25,Si ^0.8,MnlO-IlS^O. 05, P^O. 08,NO. 04-0. 05 ；iv.加料順序廢鋼一回爐料一錳鐵合金一加氮；v.升溫調質當鋼 水溫度達到1450°C，用經過減壓除溫的氮氣通過爐底氣隙磚進行精煉合金化約20分鐘，然 后取樣保溫，鋼水經爐前分析合格后升溫至150(TC，用0. 5%的純鋁脫氧后倒入1噸鋼包；d.澆注啟動真空泵將砂箱內抽成0. 04MP真空，鋼水溫度在1460°C澆注，同時加 入占鋼水重量6.5%、粒度在1毫米的多元合金懸浮劑，中間不停頓，鋼水在澆口杯中保持 充滿，澆注完畢后根據鑄件壁厚大小確定保持真空時間，清理及熱處理工藝按常規方法進 行。與現有技術相比，本發明的突出效果是1、通過對原材料的控制，熔煉出優質鋼水，用取之不盡的非金屬材料氮氣代替部 分鐵合金。以懸浮劑的形式對鋼水合金化，節省合金材料，細化高錳鋼鑄件晶粒，提高使用 壽命，合金用懸浮劑形式加入幾乎不燒損。用這種方法制造的高錳鋼鑄件比傳統方法制造 的高錳鋼鑄件使用壽命提高60%，成本降低5%2、采用消失模鑄造，集中澆注不浪費鋼液，真空負壓能提高鑄件的至密度，鑄件沒 有縮松、縮孔，工藝出品率比沙型鑄件方法提高20%，同時型砂能循環利用。不使用現有方 法使用的粘結劑，不產生固體、氣體廢物，不用制芯，極大地提高了生產效率，真正起到了節 能、降耗、減排的有益作用。
圖1為本發明消失模懸浮鑄造示意圖。圖2為本發明氮氣保護精煉爐示意圖。圖中真空泵1，砂箱2，干砂3，鑄件4，鋼水5，懸浮劑6，消失模7，爐壁8，氣隙磚 9，充氮口 10。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例詳述本發明。參見圖1、圖2，本發明所述懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝，按如下步驟進行1.模型制做用泡沫材料替代傳統的銅合金、鋁合金、木材制作鑄件的消失模7， 泡沫材料模具具有成本低、生產速度快、制造周期短的優勢。2.造型拋棄傳統鑄造水玻璃、二氧化碳、石英砂造型。因為每生產1噸鑄鋼件需 用2-3噸石英砂和15-20kg的水玻璃及大量的CO2氣體，使用后產生全部的固體廢物。用 消失模7負壓造型工藝，不用粘結劑，用負壓的方法使干砂3緊固，使用后可循環再用，不產 生廢棄物，同時勞動強度降低，生產環境好。3.熔煉熔煉設備采用中頻感應電爐。原料配比(按重量百分比計)廢鋼52%，錳鐵合金8%，回爐料40%。調整成分(按重量百分比計)C1. 10-1. 25, Si ^ 0. 8, Mn 10-11，S 彡 0. 05， P 彡 0. 08，NO. 04-0. 05。加料順序廢鋼一回爐料一錳鐵合金一加氮。升溫調質當鋼水溫度達到1450°C，用經過減壓除溫的氮氣通過爐壁8底部充氮 口 10并經氣隙磚9進行精煉合金化約20分鐘，然后取樣保溫，鋼水經爐前分析合格后升溫 至1500°C，用0. 5%的純鋁脫氧后倒入1噸鋼包。4.澆注啟動真空泵1將砂箱2內抽成0. 04MP真空，鋼水5溫度在1460°C澆注， 同時加入占鋼水5重量6. 5%、粒度在1毫米的多元合金懸浮劑6，中間不能停頓，鋼水5在 澆口杯中保持充滿，澆注完畢后根據鑄件4壁厚大小確定保持真空時間。清理及熱處理工 藝與傳統方法相同。
權利要求
一種懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝，包括消失模制做、造型、熔煉、澆注步驟，其特征在于a.消失模制做用泡沫代替傳統的銅合金、鋁合金、木材生產鑄件模具；b.造型用消失模負壓造型，用負壓的方法使干砂緊固；c.熔煉i.熔煉設備用中頻感應電爐；ii.原料按重量百分比計廢鋼52，錳鐵合金8，回爐料40；iii.成分調整按重量百分比計C 1.10-1.25，Si≤0.8，Mn10-11，S≤0.05，P≤0.08，N0.04-0.05；iv.加料順序廢鋼→回爐料→錳鐵合金→加氮；v.升溫調質當鋼水溫度達到1450℃，用經過減壓除溫的氮氣通過爐底氣隙磚進行精煉合金化約20分鐘，然后取樣保溫，鋼水經爐前分析合格后升溫至1500℃，用0.5％的純鋁脫氧后倒入1噸鋼包；d.澆注啟動真空泵將砂箱內抽成0.04MP真空，鋼水溫度在1460℃澆注，同時加入占鋼水重量6.5％、粒度在1毫米的多元合金懸浮劑，中間不停頓，鋼水在澆口杯中保持充滿，澆注完畢后根據鑄件壁厚大小確定保持真空時間，清理及熱處理工藝按常規方法進行。
全文摘要
本發明涉及一種懸浮鑄造生產抗磨高錳鋼的工藝，其步驟是采用泡沫消失模并負壓造型；中頻感應電爐熔煉；原料配比廢鋼52、錳鐵合金8、回爐料40；調整成分C1.10-1.25，Si≤0.8，Mn10-11，S≤0.05，P≤0.08，N0.04-0.05；加料順序廢鋼→回爐料→錳鐵合金→加氮；升溫調質當鋼水溫度達到1450℃，用氮氣進行精煉合金化約20分鐘，然后取樣保溫，鋼水經爐前分析合格后升溫至1500℃，用0.5％的純鋁脫氧后倒入1噸鋼包；將砂箱內抽成0.04MP真空，鋼水溫度在1460℃澆注，同時加入占鋼水重量6.5％、粒度1毫米的多元合金懸浮劑。該工藝節能、降耗、減排、節約合金材料。
文檔編號B22D27/15GK101880839SQ201010193639
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者代會中, 代會明 申請人:代會中