一種反擊破高鉻板錘的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種反擊破高鉻板錘的制備方法。
【背景技術】
[0002]高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡稱，是一種性能優良而受到特別重視的抗磨材料。它以比合金鋼高得多的耐磨性，和比一般白口鑄鐵高得多的韌性、強度，同時它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，加之生產便捷、成本適中，而被譽為當代最優良的抗磨料磨損材料之一。
[0003]板錘一是一種高效反擊式破碎機上使用的錘頭，是消耗品，形狀一般是長方體，故稱作板錘。高鉻板錘抗沖擊、耐磨損的綜合性能好，相當數量的板錘采用高鉻鑄鐵材質。
[0004]現有高鉻板錘的生產多數使用中頻爐熔煉，鐵水中的雜質去除比較困難，耐磨性能大打折扣;而且板錘較厚(90?260mm)，因此，造成心部與表面硬度差別較大、晶粒粗大，夾雜、夾渣等缺陷，嚴重影響其機械性能。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種反擊破高鉻板錘的制備方法，以解決板錘生產過程中氣孔、砂眼、縮孔、縮松等缺陷，以及板錘心部與表面硬度差別較大的問題。
[0006]本發明所采用的技術方案是，一種反擊破高鉻板錘的制備方法，采用水玻璃砂型鑄造工藝生產，包括以下步驟:
[0007]步驟1、按板錘圖紙確定澆注工藝，制作木模;確定合適砂箱;準備澆道、冒口、泡沫陶瓷過濾網；
[0008]步驟2、造型:將木模放在砂箱內，按工藝要求放上澆道、冒口，然后在木模表面和砂箱之間加滿型砂，并搗實在，形成砂型，往砂型中吹入二氧化碳氣體使砂型硬化，最后，取出木模，得到中空的砂型；
[0009]步驟3、合箱:將造好的砂型表面刷兩遍涂料，將型腔清理干凈;將內冷鐵放在下箱的型腔內并固定牢靠;緊靠型腔放置外冷鐵;在澆道內放置泡沫陶瓷過濾網；檢查好后，將上箱合在下箱上并鎖緊牢固；
[0010]步驟4、熔煉并澆注:將廢鋼、合金等加入中頻熔煉爐中熔化至1450°C，采用光譜分析儀進行爐前分析，待成分合格后出爐;在鋼水從爐中倒入鋼水包的過程中，均勻地加入高鉻專用復合添加劑GHF301-1;將盛滿鋼水的包子吊到合好的型箱處準備澆注，測量溫度至1360?1380 0C時開始澆注，邊澆注邊加入高鉻專用孕育劑GHF301-2，待冒口鋼水滿停止澆注；
[0011]步驟5、空箱并打磨:澆注成功的鑄件冷卻后開箱;再進行清理，切掉澆、冒口及飛邊，打磨光整；
[0012]步驟6、熱處理:按制定的升溫曲線加熱到980°C后，出爐空冷，再回火處理，使其硬度達到HRC60?65。
[0013]進一步地，型砂為質量分數為6%的水玻璃混制的石英砂。
[0014]進一步地，內冷鐵的尺寸為:直徑4_20mm，間隔15_60mm。
[0015]本發明的有益效果是:在板錘的澆注系統中加入過濾組件;鋼水爐前變質處理，澆注孕育處理;型腔內放置內冷鐵骨架，型腔處放置外冷鐵。采用以上綜合工藝，徹底解決了板錘在使用過程中經常斷裂的問題，耐磨性能明顯提高。成本下降3000元/噸左右(2014年爐料參考價)ο得到了客戶的好評。
[0016]本發明開辟了在反擊破高鉻板錘制作工藝過程中使用過濾裝置的先例，有效的凈化了鋼水;解決了板錘生產過程中氣孔、砂眼、縮孔、縮松等缺陷，以及板錘心部與表面硬度差別較大的問題;創新了泡沫陶瓷過濾網在高鉻鑄造工藝中實際應用的技術參數;采用綜合新工藝，晶粒明顯細化，耐磨性能提高20-40%，沖擊功是原來3?4倍，達到8?16J。
【附圖說明】
[0017]圖1是內冷鐵板錘斷面狀態圖；
[0018]圖2是本發明工藝與現有的工藝制備得到的板錘斷面對照圖，其中，A為現有的工藝斷口，B為本發明工藝斷口。
【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0020]本發明提供一種反擊破高鉻板錘的制備方法，采用水玻璃砂型鑄造工藝生產，其生產過程包括以下步驟:
[0021 ]步驟1、按板錘圖紙確定澆注工藝，制作木模;確定合適砂箱;準備澆道、冒口、泡沫陶瓷過濾網；
[0022]步驟2、造型:將木模放在砂箱內，按工藝要求放上澆道、冒口，然后在木模表面和砂箱之間加滿型砂(加入質量分數為6%左右的水玻璃混制的石英砂)，并搗實在，形成砂型，往砂型中吹入一定量的二氧化碳氣體使砂型硬化，最后，取出木模，得到中空的砂型；
[0023]步驟3、合箱:將造好的砂型表面刷兩遍涂料，型腔清理干凈;將鋼骨架(內冷鐵)放在下箱的型腔內并固定牢靠;緊靠型腔放置外冷鐵;在澆道內放置泡沫陶瓷過濾網;檢查好后，將上箱合在下箱上并鎖緊牢固；
[0024]步驟4、熔煉、澆注:按高鉻鑄鐵材質要求，將廢鋼、合金等加入中頻熔煉爐中熔化至1450°C，采用光譜分析儀進行爐前分析，待成分合格后出爐;在鋼水從爐中倒入鋼水包的過程中，均勻地加入高鉻專用復合添加劑GHF301-1(該過程為爐前變質)；將盛滿鋼水的包子吊到合好的型箱處準備澆注，測量溫度至1360?1380°C時開始澆注，邊澆注邊加入高鉻專用孕育劑GHF301-2(此謂澆注孕育)，待冒口鋼水滿停止澆注；
[0025]步驟5、空箱、打磨:澆注成功的鑄件冷卻到規定時間后開箱;再進行清理，切掉澆、冒口及飛邊，打磨光整；
[0026]步驟6、熱處理:按制定的升溫曲線加熱到980°C后，出爐空冷，再回火處理，使其硬度達到HRC60?65;
[0027]采用上述方法制備得到的反擊破高鉻板錘的性質如下:
[0028]1、反擊破高鉻板錘的化學成分(％)<2.043.6;0.241.2，111<1.8，？、3<0.1，Mo< 3.0,Crl2-30,Cu< 2.0,V< 5.0,Ni < 1.50
[0029]2、過濾組件(由澆道和陶瓷過濾網組合而成):優化了泡沫陶瓷過濾網高鉻應用的工藝技術數據。其參數為:孔隙率60-95 %，孔徑6-30Ppi，厚度15_45mm，材質ZrO+SiC，流量設計3-5kg/cm2，流速設計l-6kg/S。優化了泡沫陶瓷過濾網高鉻應用的工藝技術數據。爐前變質:大部分廠家也進行爐前變質，使用的變質材料不同，我司采用高鉻專用復合添加劑GHF301-1，此處不需表明添加劑成分。
[0030]3、爐前變質:鋼水熔化達到出爐溫度，成分化驗合格，加入高鉻專用復合添加劑GHF301-1的工藝方法。
[0031]4、澆注孕育:部分廠家也進行澆注孕育，使用孕育劑不同，本發明采用高鉻專用孕育劑GHF301-2，此處不需表明孕育劑成分。
[0032]5、內置骨架:也叫內冷鐵，其直徑4-20mm，間隔15_60mm，不酸洗，放置簡單易行，置換高鉻合金，降低板錘成本，提高板錘沖擊韌性。
[0033]6、外置冷鐵:傳統工藝。該項工藝沒有創新之處，是綜合工藝之一。
[0034]如圖1所示，內冷鐵的型號:PF1210，硬度:HRC61.9-63，尺寸:1050 X 320 X 108(mm)，重量:300kg，砸斷:10m高3T自由落錘砸斷，骨架:內置骨架與高鉻合金結合嚴密，韌性:斷口韌窩凸出，韌性提高。從圖1中可以看出:放了內冷鐵后，板錘心部沒有縮松、縮孔等缺陷，韌性較好。
[0035]如圖2 所示，型號:PF1210，尺寸:1050X320X108，硬度:HRC61-64 重量:300Kg，砸斷:切割后3.2T錘升高1m高自由下落。從圖2中可以看出:老工藝制作的板錘(A件)斷面組織比較疏松，晶粒比較粗大，而且有縮松缺陷；而新工藝制作的板錘(B件)斷面組織比較致密，晶粒細小，心部缺陷幾乎沒有。因此，B件比A件的韌性要好很多，更耐磨。
【主權項】
1.一種反擊破高鉻板錘的制備方法，其特征在于，采用水玻璃砂型鑄造工藝生產，包括以下步驟: 步驟1、按板錘圖紙確定澆注工藝，制作木模;確定合適砂箱;準備澆道、冒口、泡沫陶瓷過濾網； 步驟2、造型:將木模放在砂箱內，按工藝要求放上澆道、冒口，然后在木模表面和砂箱之間加滿型砂，并搗實在，形成砂型，往砂型中吹入二氧化碳氣體使砂型硬化，最后，取出木模，得到中空的砂型； 步驟3、合箱:將造好的砂型表面刷兩遍涂料，將型腔清理干凈;將內冷鐵放在下箱的型腔內并固定牢靠;緊靠型腔放置外冷鐵;在澆道內放置泡沫陶瓷過濾網；檢查好后，將上箱合在下箱上并鎖緊牢固； 步驟4、熔煉并澆注:將廢鋼、合金等加入中頻熔煉爐中熔化至14500C，采用光譜分析儀進行爐前分析，待成分合格后出爐;在鋼水從爐中倒入鋼水包的過程中，均勻地加入高鉻專用復合添加劑GHF301-1;將盛滿鋼水的包子吊到合好的型箱處準備澆注，測量溫度至1360?1380°C時開始澆注，邊澆注邊加入高鉻專用孕育劑GHF301-2，待冒口鋼水滿停止澆注； 步驟5、空箱并打磨:澆注成功的鑄件冷卻后開箱;再進行清理，切掉澆、冒口及飛邊，打磨光整； 步驟6、熱處理:按制定的升溫曲線加熱到980°C后，出爐空冷，再回火處理，使其硬度達到HRC60?65。2.根據權利要求1所述的反擊破高鉻板錘的制備方法，其特征在于，所述型砂為質量分數為6 %的水玻璃混制的石英砂。3.根據權利要求1所述的反擊破高鉻板錘的制備方法，其特征在于，所述內冷鐵的尺寸為:直徑 4_20mm，間隔 15_60mm。
【專利摘要】本發明公開了一種反擊破高鉻板錘的制備方法，采用水玻璃砂型鑄造工藝生產，包括以下步驟：在板錘的澆注系統中加入過濾組件；鋼水爐前變質處理，澆注孕育處理；型腔內放置內冷鐵骨架，型腔處放置外冷鐵。采用以上綜合工藝，徹底解決了板錘在使用過程中經常斷裂的問題，耐磨性能明顯提高。成本下降3000元/噸左右。本發明開辟了在反擊破高鉻板錘制作工藝過程中使用過濾裝置的先例，有效的凈化了鋼水；采用本發明工藝，晶粒明顯細化，耐磨性能提高20-40％，沖擊功是原來3～4倍，達到8～16J。
【IPC分類】B22D27/04, C22C37/10, C21D5/04, B22D1/00, B22C9/02, B22C9/08
【公開號】CN105562601
【申請號】CN201510968256
【發明人】徐化林, 余華強, 朱景芝, 劉青
【申請人】湖北金陽石新型耐磨材料科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月21日