[實(shí)用新型]用于鑄造復(fù)合耐磨件的消失模

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320224085.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203184581U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張順利;王玉磊;王嵩;聶縣會(huì);李勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京電力設(shè)備總廠
• 主分類(lèi)號(hào): B22C7/02
• 分類(lèi)號(hào): B22C7/02
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;張向琨

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于鑄造復(fù)合耐磨件的消失模，該消失模特別適用于鑄造磨煤機(jī)的襯板和輥套。

背景技術(shù)

消失模鑄造法也稱(chēng)實(shí)型鑄造法，通常是將由聚苯乙烯發(fā)泡體或蠟形成的消失模型埋設(shè)于砂鑄模中，然后澆鑄熔融金屬液，由熔融金屬液的熱量將消失模型氣化消失，同時(shí)在消失模型氣化后產(chǎn)生的空隙中填充熔融金屬液，以制造鑄造成品的鑄造方法，這種方法已經(jīng)廣泛用于沖壓模具的制作上。

百年來(lái)金屬耐磨材料從錳鋼、鎳硬鑄鐵到高鉻鑄鐵、表面堆焊材料，在不同領(lǐng)域發(fā)揮著各自的作用，但隨著耐磨材料硬度逐步提高，脆性也大大增加，帶來(lái)斷裂風(fēng)險(xiǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的金屬耐磨材料已經(jīng)不能滿(mǎn)足工業(yè)使用需求，用戶(hù)對(duì)耐磨材料的要求越來(lái)越高，不但要有更高的耐磨性，還要有足夠的韌性。據(jù)報(bào)道，80%的機(jī)械設(shè)備失效損壞是由磨損引起的，另?yè)?jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)僅在冶金、礦山、電力等部門(mén)，每年因磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)400億人民幣，而影響耐磨件壽命的重要因素是磨損嚴(yán)重，特別是在火力發(fā)電廠中使用的磨煤機(jī)，由于國(guó)內(nèi)電煤情況普遍低于設(shè)計(jì)煤種，導(dǎo)致耐磨件磨損嚴(yán)重，檢修周期縮短，影響了正常電力生產(chǎn)。因此，提高耐磨件的使用壽命非常重要。

普遍使用的三氧化二鋁陶瓷有著極高的硬度和耐磨性，但韌性較低，而金屬基耐磨陶瓷可以有效解決材料在耐磨性和沖擊韌性上的矛盾。目前已知的預(yù)制體二次澆注成型的增強(qiáng)顆粒復(fù)合耐磨材料，采用預(yù)制體兩次澆注成型，主要包括如下步驟：首先制作預(yù)制體形狀的模具，然后將增強(qiáng)顆粒與粘結(jié)劑混合后放入模具中，經(jīng)過(guò)高溫高壓燒結(jié)成所需形狀的預(yù)制體。待預(yù)制體成型后放入砂型相應(yīng)位置后進(jìn)行澆鑄。此工藝較為復(fù)雜，在預(yù)制體制作過(guò)程中，受到高溫或高壓工藝影響，預(yù)制體達(dá)不到所需的強(qiáng)度，從而在脫模或搬運(yùn)過(guò)程造成破碎，而且金屬液與預(yù)制體之間的浸滲效果與預(yù)制體制備工藝緊密相關(guān)，尤其受澆鑄時(shí)澆鑄壓力的影響較大，這些都導(dǎo)致該工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成品率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于鑄造復(fù)合耐磨件的消失模。采用該消失模鑄造的復(fù)合耐磨件的耐磨性可達(dá)到相應(yīng)的金屬耐磨件的2倍以上。本實(shí)用新型采用消失模鑄造一次澆注成型，同時(shí)復(fù)合耐磨件中的增強(qiáng)顆粒分布更加均勻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種消失模鑄造復(fù)合耐磨件，由具有凹部的金屬基體部、以及與所述金屬基體部一體澆注成型且填充在所述凹部的工作層部構(gòu)成，所述工作層部均勻分布有增強(qiáng)顆粒，所述增強(qiáng)顆粒通過(guò)在所述一體澆注時(shí)流入所述增強(qiáng)顆粒周?chē)慕饘僖喊潭潭ㄔ谒龉ぷ鲗硬俊?/p>

在上述消失模鑄造復(fù)合耐磨件中，所述增強(qiáng)顆粒可以是WC、TiC、SiC、Al₂O₃、TiN、NbC、VC或TiB₂等。選擇增強(qiáng)顆粒的參數(shù)包括硬度、彈性模量、密度、抗拉強(qiáng)度、熔點(diǎn)、熱穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)、尺寸、形狀、與基體的相容性及成本等。從增強(qiáng)效果與成本考慮，優(yōu)選地，所述增強(qiáng)顆粒為氧化鋯增韌三氧化二鋁陶瓷顆粒。

在上述消失模鑄造復(fù)合耐磨件中，所述增強(qiáng)顆粒可以是具有不同粒度大小的增強(qiáng)顆粒，所述增強(qiáng)顆粒大小優(yōu)選為0.8mm～3mm。所述增強(qiáng)顆粒更優(yōu)選為由粒度0.8mm～1.2mm、1.8mm～2.2mm和2.6mm～3mm的顆粒按照1：3：1的體積比例均勻混合構(gòu)成。

在上述消失模鑄造復(fù)合耐磨件中，優(yōu)選地，所述一體澆注時(shí)采用的金屬液為高鉻鑄鐵金屬液。

在上述消失模鑄造復(fù)合耐磨件中，優(yōu)選地，所述消失模鑄復(fù)合耐磨件是磨煤機(jī)的襯板或者輥套。

上述消失模鑄造復(fù)合耐磨件的鑄造方法，包括如下步驟：

步驟一，將增強(qiáng)顆粒與粘結(jié)劑的混合物倒入與鑄件外形一致的消失模凹入部的消失模柱之間的空隙中，直至填滿(mǎn)；

步驟二，對(duì)裝有增強(qiáng)顆粒的消失模依次涂刷鐵基涂料和鋼基涂料，每次涂刷涂料后均在50-60℃的條件下烘干5～6小時(shí)；

步驟三，將涂刷涂料并烘干后的消失模埋入砂箱中并將砂箱密封，然后利用與砂箱相連的真空系統(tǒng)對(duì)砂箱進(jìn)行真空處理，其中真空處理時(shí)的壓強(qiáng)為0.05-0.06MPa，時(shí)間為20-40分鐘，然后向與消失模連接的澆注系統(tǒng)中澆注金屬液，所述消失模隨著金屬液的流入而消失，空間由金屬液所取代；

步驟四，冷卻后金屬液凝固，打開(kāi)砂箱取出鑄件，經(jīng)清磨后得到所述消失模鑄造復(fù)合耐磨件。