專利名稱：鋼球研磨機磨盤的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼球研磨機磨盤的生產方法，可應用于鋼球研磨機上的磨盤生產工藝中。
磨盤是鋼球研磨機上的一種磨具，是鋼球研磨機上的重要工作部件，本發明所說的磨盤為硬磨盤，用于鋼球的粗加工階段，要求有一定的硬度，磨盤的質量直接影響著生產產品軸承鋼球的質量。
現有鋼球研磨機磨盤的生產方法，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，對鑄件去應力退火，然后再進行機加工，最后進行淬火及回火處理。用現有方法生產的磨盤，在實際生產中，由于各方面的因素影響，鑄件在淬火處理后，易出現裂紋，產生廢品多，廢品率高，浪費嚴重，并且磨盤使用壽命短，生產率低，成本高，勞動強度大。
本發明的目的在于提供一種工藝簡單、磨盤耐磨性好、磨盤使用壽命長、磨盤質量好、磨盤硬度高、生產成本低、生產率高、勞動強度小的鋼球研磨機磨盤的生產方法。
為了達到上述目的，本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，其特殊之處在于，該磨盤的成分包括(按％重量計)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，對金屬型進行噴涂前預熱；(2)在金屬型腔內均勻噴刷涂料層；
(3)金屬型在澆注前預熱，預熱溫度為100℃～200℃；(4)在適宜的澆注溫度下，平穩連續澆注；(5)去應力退火，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度為60℃/h～100℃/h；(6)最后機加工。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，采用砂型與金屬型兩種造型結合起來的方法，對于非工作面采用砂型，而對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，因而本發明中沒有對其具體說明。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，金屬型在噴刷涂料前必須預熱，只有這樣才能使涂料中水分迅速蒸發，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，但預熱溫度也不能太高，否則涂料容易剝落。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，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，金屬型的溫度不會太高，從而提高金屬型的使用壽命。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，金屬型在澆注前也必須預熱，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，同時也能保護金屬型，避免急冷、急熱而劇裂收縮和膨脹，延長金屬型使用壽命，減輕鑄件包緊力，利于脫型，確保操作者的安全，但是預熱溫度也不應太高。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，金屬型鑄造時，澆注溫度應選擇合適。澆注溫度太高，則鑄件冷卻緩慢，結晶粗大，力學性能降低，易形成氣孔、針孔等缺陷；澆注溫度太低，則易導致澆不足、冷隔等缺陷。因此，應選擇適宜的澆注溫度。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，澆注操作時，一定要平穩，液流要連續，不可中斷，應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。開始澆注時，型腔中無液體金屬，這時宜慢澆，便于型腔中氣體的排出；當型腔中有一定量的液體金屬時，即可適當加快澆注速度；當型腔已充滿液體金屬，則應適當降低澆注速度，使冒口充滿時間適當長一些。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，從金屬型中取出鑄件的時間，一般希望盡早抽芯脫型，此時鑄件收縮小，產生內應力小，形成裂紋的可能性小。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，由于在機械加工前，鑄件中有應力存在，故必須對鑄件進行去應力退火；為避免機加工時開裂，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度為60℃/h～100℃/h。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，機加工的目的，是為了使磨盤達到最終的尺寸精度要求。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，由于金屬型冷卻速度快，具有激冷效果，使鑄件晶粒細化、組織致密，從而提高了鑄件的力學性能，由于鑄件表面受到激冷，表面硬度高，因此，勿需機加工后再進行淬火來提高硬度。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，與現有磨盤生產方法相比，由于省去淬火與回火工序，因此，工藝流程短，工藝簡單。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，與現有磨盤的生產方法相比，選擇材質不同，通常選用普通低合金灰鑄鐵，而本發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。對于現有磨盤的生產方法，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程中相轉變有其自己的缺點共析轉變是在一定寬的溫度范圍內進行，石墨的存在，使奧氏體的含碳量隨升溫溫度和保溫時間的改變而改變，含量高的硅及石墨的存在，易使滲碳體分解和珠光體向鐵素體轉變。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性能。正由于石墨形狀對材質力學性能起主導作用，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械性能上相差很大。球墨鑄鐵磨盤在機械綜合性能上優于灰鑄鐵磨盤，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。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，由于金屬型鑄造具有高強度、高硬度、高致密性、高耐蝕性的特點，再加上金屬型尺寸準確、表面光潔，從而提高了磨盤鑄件的尺寸精度及表面質量。并且，良好的工藝保證手段，減少了鑄件廢品的產生。因此，提高了產品質量。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，由于金屬型冷卻速度快，加速了鑄型的周轉速度，且一付金屬型可連續澆注很多鑄件。并且，與傳統的砂型鑄造方法相比，本發明還節省造型工時，節省了造型面積，減少了運砂和混砂工作量。因此，本發明提高了生產率，減輕操作者的勞動強度，改善了勞動條件，可批量生產。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，由于可批量生產，金屬型可連續使用，生產率提高，且省去了淬火及回火工序，因此，生產成本降低。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，因為金屬型對鑄件冷卻速度快，改善了金屬凝固條件，減少了應對鑄件進行的補縮，所以，鑄件的澆冒口尺寸相應減少，液體金屬利用率高。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，工藝簡單，磨盤耐磨性好，磨盤使用壽命長，磨盤質量好、硬度高、強度高，生產成本低，生產率高，勞動強度小。
以下結合實施例對本發明作更進一步的說明。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，該磨盤的成分包括(按％重量計)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行預熱；(2)、在金屬型腔內均勻噴刷涂料層；(3)、金屬型在澆注前預熱，預熱溫度為100℃～200℃；(4)、在適宜澆注溫度下平穩連續澆注；(5)、去應力退火，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度60℃/h～100℃/h；(6)、最后，進行機加工，使磨盤達到尺寸精度要求。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，所說的金屬型噴涂前的預熱溫度為80℃～150℃。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，所說的澆注溫度為1360℃～1400℃。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，對磨盤進行金相組織試驗標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。進一步實際測試顯示，其硬度為HRC47～HRC54，抗拉強度為681N/mm2。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，經試驗證明，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用。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，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，可將石墨粉、碳黑、水玻璃、水適量調的涂料稠些；在第二層噴刷時，可將涂料調的稀些，可用噴霧器噴；在澆冒口系統涂刷時，可用石棉粉、耐火土、水玻璃、水適量調成涂料涂刷。
本發明鋼球研磨機磨盤的生產方法，在澆注時，為增加金屬液的壓力，可使用澆口杯。
權利要求
1.一種鋼球研磨機磨盤的生產方法，其特征在于，該磨盤的成分包括(按％重量計)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，對金屬型進行噴涂前預熱；(2)在金屬型腔內均勻噴刷涂料層；(3)金屬型在澆注前預熱，預熱溫度為100℃～200℃；(4)在適宜的澆注溫度下，平穩連續澆注；(5)去應力退火，裝爐溫度不高于200℃，加熱速度為60℃/h～100℃/h；(6)最后機加工。
2.根據權利要求1所述的鋼球研磨機磨盤的生產方法，其特征在于，所說的金屬型噴涂前的預熱溫度為80℃～150℃。
3.根據權利要求1所述的鋼球研磨機磨盤的生產方法，其特征在于，所說的澆注溫度為1360℃～1400℃。
全文摘要
一種鋼球研磨機磨盤的生產方法,該磨盤的材質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合起來的方法;具體工藝步驟是:(1)對金屬型噴涂前預熱;(2)在金屬型腔內均勻噴刷涂料層;(3)金屬型在澆注前預熱,預熱溫度為100℃～200℃;(4)平穩連續澆注;(5)去應力退火(6)最后機加工。本發明工藝簡單,磨盤耐磨性好、使用壽命長、質量好及硬度高,生產成本低,生產率高,勞動強度小。可應用于鋼球研磨機上的磨盤生產工藝中。
文檔編號C22C37/00GK1199781SQ9710588
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月19日 優先權日1997年5月19日
發明者楊文財 申請人:楊文財