[發(fā)明專利]一種防止鑄鐵磨球產(chǎn)生縮松、縮孔的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410356830.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104174818A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪德發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 寧國市開源電力耐磨材料有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;C22C37/06
• 代理公司: 合肥順超知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 楊天嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防止鑄鐵磨球產(chǎn)生縮松、縮孔的方法。?

背景技術(shù)

縮松是指鑄件最后凝固的區(qū)域沒有得到液態(tài)金屬或合金的補(bǔ)縮產(chǎn)生分散和細(xì)小的縮孔。常分散在鑄件壁厚的軸線區(qū)域、厚大部位、冒口根部和內(nèi)澆口附近。當(dāng)縮松與縮孔容積相同時，縮松的分布面積要比縮孔大得多。縮松隱藏于鑄件的內(nèi)部，外觀上不易被發(fā)現(xiàn)。?

縮松分為宏觀縮松和顯微縮松。宏觀縮松是用肉眼或放大鏡可以看出的分散的細(xì)小縮孔。顯微縮松是分布在晶粒之間的微小縮孔。?

縮孔是指鑄件在冷凝過程中收縮而產(chǎn)生的孔洞，形狀不規(guī)則，孔壁粗糙，一般位于鑄件的熱節(jié)處。?

耐磨鑄鐵(低鉻、中鉻、高鉻等鑄鐵)磨球凝固時,由于白口鑄鐵液固兩相共存區(qū)域較寬，有時呈現(xiàn)類似與球鐵的糊狀凝固特點(diǎn)，如澆冒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠合理，澆注溫度過高，冒口的補(bǔ)縮通道被糊狀凝固區(qū)域堵住時，磨球的熱節(jié)處(最后凝固處)將產(chǎn)生收縮缺陷和縮松缺陷，其中縮松缺陷是磨球最常見的缺陷。縮松缺陷可分為宏觀縮松和微觀疏松。宏觀縮松主要特點(diǎn)，呈現(xiàn)在磨球內(nèi)部(靠近內(nèi)澆口)分散存在肉眼能看到的細(xì)小孔洞群。肉眠看不見的晶間孔洞稱作徽觀疏松，其分布分散卻所占體積較大(通過著色探傷或金相檢驗(yàn)方能看到)。這種磨球縮松缺陷尤其是肉眠看不見的晶間徽觀疏松嚴(yán)重?影響磨球的質(zhì)量和使用性能。主要表現(xiàn)在：?

一、疏松和顯微疏松明顯降低顯微組織密度和致密度及晶粒之間的有機(jī)聯(lián)系和連接強(qiáng)度等，從而嚴(yán)重降低耐磨磨球的綜合力學(xué)性能，尤其是強(qiáng)韌性和耐磨性，促使磨球早期破碎或早期失圓(蘋果腚)，從而大大增加磨球的磨耗。?

二、疏松和顯微疏松易引起各類夾雜富集在疏松和顯微疏松區(qū)域，同時此區(qū)域易造成氧化，嚴(yán)重惡化晶界的冶金質(zhì)量，同樣嚴(yán)重降低耐磨磨球的綜合力學(xué)性能，尤其是強(qiáng)韌性和耐磨性，同樣促使磨球早期破碎或早期失圓，在濕磨情況下加速腐蝕磨損速率，進(jìn)一步增加磨球的磨耗。?

三、疏松和顯微疏松易造成該區(qū)域晶粒粗大尤其是共晶碳化物(因凝固慢)，同時惡化共晶碳化物的形態(tài)(長條狀并端部呈尖角)和分布(不均勻)，在較大的沖擊載荷下硬而脆的粒粗共晶碳化物尖角處將成為應(yīng)力集中的敏感點(diǎn)，同時顯微疏松也將成為降低材料力學(xué)性能的無數(shù)個敏感點(diǎn)，促使在共晶碳化物尖角處早期裂紋的萌生、迅速擴(kuò)展并相互連接，促使磨球產(chǎn)生裂紋、破碎。?

四、降低磨球的實(shí)際重量，將影響球磨機(jī)的研磨效率。?

綜上所說不難看出，準(zhǔn)確分析磨球的縮松產(chǎn)生原因，依此提出行之有效地防止方法，及時進(jìn)行相應(yīng)的工藝改進(jìn)，將是有效提高磨球的質(zhì)量和降低廢品率，提高磨球的競爭力，提高企經(jīng)濟(jì)效益的十分重要十分必要的工藝措施，在生產(chǎn)中應(yīng)給于足夠的重視。?

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種防止鑄鐵磨球產(chǎn)生縮松、縮孔的方法，?有效的防止縮松、縮孔，提高耐磨球的使用壽命。?

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：?

一種防止鑄鐵磨球產(chǎn)生縮松、縮孔的方法，包括：?

(1)在成分設(shè)計(jì)上要遵循實(shí)際成分離共晶點(diǎn)越近越好的原則，不影響性能和生產(chǎn)工藝性能的前提下，其成分盡量選用靠近共晶點(diǎn)附近；?

(2)充型良好的前提下，盡量降低澆鑄溫度，并采用快速平穩(wěn)充型的澆鑄工藝；?

(3)增加模具的重量，增幅為現(xiàn)有模具重量的20—30％。?

優(yōu)選的，澆鑄時長控制在6—10分鐘。?

優(yōu)選的，澆鑄時，模具溫度不大于250℃。?

優(yōu)選的，步驟(2)中澆鑄時，模具的溫度為230—245℃。?

優(yōu)選的，增加上模具的重量，增幅為現(xiàn)有上模具重量的20—30％。?

優(yōu)選的，鉻系鑄鐵磨球中，共晶點(diǎn)與碳含量、硅含量、鉻含量之間的關(guān)系按下面公式計(jì)算：?

C_E＝4.40+1/3Si—0.054Cr；?

式中：C_E為共晶點(diǎn)的碳含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％)；?

Si為材料中硅的含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％)；?

Cr為材料中鉻的含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％)。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：?

本發(fā)明通過對鑄鐵磨球的成分配方合理設(shè)計(jì)，對澆鑄溫度、時長的有效控制，對澆模具溫度控制，很大程度上避免了鑄鐵磨球產(chǎn)生縮松、縮孔的可能性，進(jìn)一步提高了鑄鐵磨球的強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性、抗腐蝕性等，大?大提高了鑄鐵磨球的使用壽命，提高了20—30％。?

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：?

鑄鐵磨球產(chǎn)生縮松、縮孔的原因及防止方法如下：?