本發明專利技術公開了一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝，包括有錘柄和磨損區錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的碳錳鋼材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機上，用兩臺中頻爐同時冶煉兩種成分碳錳鋼，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同的碳錳鋼復合鑄造。本發明專利技術通過鋼水在金屬型的激冷作用下晶粒細化，在離心力的作用下補縮能力大幅提高，能有效解決消除縮松、氣孔、夾雜等缺陷。兩種成分高錳鋼離心復合鑄造的錘頭，磨損區是耐磨性較高的高碳高錳鋼，錘柄是韌性比較好的低碳高錳鋼，充分發揮了材料各自優勢，同時回避了各自缺點，大幅提高了錘頭的使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝，包括有錘柄和磨損區錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的碳錳鋼材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機上，用兩臺中頻爐同時冶煉兩種成分碳錳鋼，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同的碳錳鋼復合鑄造。本專利技術通過鋼水在金屬型的激冷作用下晶粒細化，在離心力的作用下補縮能力大幅提高，能有效解決消除縮松、氣孔、夾雜等缺陷。兩種成分高錳鋼離心復合鑄造的錘頭，磨損區是耐磨性較高的高碳高錳鋼，錘柄是韌性比較好的低碳高錳鋼，充分發揮了材料各自優勢，同時回避了各自缺點，大幅提高了錘頭的使用壽命。【專利說明】一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝
本專利技術涉及礦山、水泥行業大型破碎機錘頭領域，尤其涉及一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝。
技術介紹
高錳鋼在較大沖擊載荷作用下，其表面迅速產生加工硬化，并有高密度位錯和形變孿晶生成，從而產生耐磨的表面層，而此時內層的奧氏體仍保持良好的任性。當外來沖擊越大，其表面耐磨性越高。高錳鋼的這一特性，使其長期以來廣泛應用于冶金、礦山、水泥行業大型破碎機用的錘頭。隨著高錳鋼錘頭的大量使用，人們發現其耐磨性受各種因素影響。其中一首先是含碳量的影響。在相同條件下，含碳量在一定范圍內(0.8%?1.4%)與耐磨性呈正比線性關系，即含碳量提高，耐磨性增強。但是，隨著含碳量提高，高錳鋼的韌性急劇降低。而錘頭的工作環境對韌性儲備要求很高。為了確保高錳鋼錘柄因為韌性不足造成斷裂，一般將碳量控制在1.0%?1.1%之間，也就是以犧牲很大部分的耐磨性為代價確保韌性。通過對錘頭結構分析我們發現(如圖1)，錘頭的磨損區(I)結構厚實抗沖擊能力強，以抗磨為主,對韌性要求不高,而錘柄(2)部分結構單薄，受沖擊最大，對韌性要求高，對耐磨性要求不高。高錳鋼錘頭的這個結構特點決定了單材質高錳鋼錘頭無法將韌性與耐磨性均保持在較高水平。其次是鑄造工藝的影響，高錳鋼凝固區域比較寬，形成縮松傾向比較大，目前采用增加冷卻速度，如使用冷鐵。增加補縮能力，加大冒口等。單限于砂型鑄造工藝限制，這些方法均收效甚微，無法根本解決上述難題。本專利技術提供了一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭工藝，可以有效解決上述技術難題。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了彌補已有技術的不足，提供了一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝。本專利技術是通過以下技術方案來實現的: 一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝，包括有錘柄和磨損區錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的高錳鋼材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機上，用兩臺中頻爐同時冶煉兩種成分碳錳鋼，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同的碳錳鋼復合鑄造； 具體包括以下步驟: (O首先按照錘頭的尺寸設計底注式金屬型錘頭模具 所述底注式金屬型錘頭模具由兩金屬材質的模體對合組成的模具本體，模具本體中部形成有錘頭型腔，模具本體下端設有配合離心鑄造工藝的底注式澆道，模具本體上端設有多個排氣孔，多個排氣孔連通在型腔上端，且其中模具本體的參數為收縮率為2?3%，模鐵比為3?5，排氣孔數為4?6個；底注式金屬型錘頭模具制造好后，將其對稱安裝在立式離心機專用砂箱內，并壓緊；(2)在兩臺中頻爐內同時冶煉兩種成分高錳鋼 所述兩種高錳鋼的成分范圍分別為:磨損區錘頭部分的合金組分重量比為C:l.30~1.45% Mn: 12 ~14% S1:0.6 ~1.0% Cr:1 ~5 % S ≤ 0.06 P ≤ 0.07%，其余為 Fe ;錘柄部分的合金組分重量比為 C:0.9 ~L 10% Mn: 10 ~12% S1:0.6 ~L0% S ^ 0.06 P^0.07%,其余為Fe，在冶煉過程中冶金溫度為1500~1550°C，逐步加入合金爐料調整成分至合格范圍，爐內插鋁脫氧，調整功率將溫度保持在1420±20°C ； (3)澆注 將冶煉好的兩種高錳鋼成分，按先澆高碳高錳鋼，再澆低碳高錳鋼的順序，兩種鋼水澆注間隔時間為10-30秒，依次澆注到砂箱內的底注式金屬型錘頭模具中，每次澆注后都鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩進入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型，根據模鐵比，將澆注速度控制在5~15Kg/秒之間，實現鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結合處既不沖混，又無冷隔，最后取出錘頭。其原理是:按照錘頭尺寸設計底注式金屬型，金屬型設計參數為收縮率2~3%，模鐵比3~5，排氣孔4~6。將底注式金屬型對稱安裝在立式離心機專用砂箱內，并壓緊。在兩臺中頻爐內同時冶煉兩種成分高錳鋼，成分范圍分別為:磨損區部分C: 1.30~1.45%Mn: 12 ~14% S1:0.6 ~1.0% Cr:1 ~5 % S ≤ 0.06 P ≤ 0.07% ；錘柄部分 C:0.9 ~1.10%Mn:10 ~12% S1:0.6 ~1.0% S ^ 0.06 P ≤ 0.07%，冶金溫度達到 1500 ~1550°C，加入合金爐料調整成分至合格范圍，爐內插鋁脫氧，調整功率是溫度保持在1420±20°C，開始澆注。鋼水在離心力的作 用下通過底注式澆道平穩進入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型。合理控制澆注速度，可以實現鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結合處既不沖混，又無冷隔。本專利技術的優點是: 本專利技術通過鋼水在金屬型的激冷作用下晶粒細化，在離心力的作用下補縮能力大幅提高，能有效解決消除縮松、氣孔、夾雜等缺陷。兩種成分高錳鋼離心復合鑄造的錘頭，磨損區是耐磨性較高的高碳高錳鋼，錘柄是韌性比較好的低碳高錳鋼，充分發揮了材料各自優勢，同時回避了各自缺點，大幅提高了錘頭的使用壽命。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術中底注式金屬型錘頭模具的結構示意圖。【具體實施方式】參見附圖，一種金屬型離心鑄造復合高低碳錳鋼錘頭的工藝，包括有錘柄和磨損區錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的碳錳鋼材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機上，用兩臺中頻爐同時冶煉兩種成分碳錳鋼，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同的碳錳鋼復合鑄造； 具體包括以下步驟: (O首先按照錘頭的尺寸設計底注式金屬型錘頭模具 所述底注式金屬型錘頭模具由兩金屬材質的模體對合組成的模具本體1，模具本體I中部形成有錘頭型腔2，模具本體I下端設有配合離心鑄造工藝的底注式澆道3，模具本體I上端設有多個排氣孔4，多個排氣孔4連通在型腔上端，且其中模具本體的參數為收縮率為2~3%，模鐵比為3~5，排氣孔數為4~6個；底注式金屬型錘頭模具制造好后，將其對稱安裝在立式離心機專用砂箱內，并壓緊； (2)在兩臺中頻爐內同時冶煉兩種成分高錳鋼 所述兩種高錳鋼的成分范圍分別為:磨損區錘頭部分的合金組分重量比為C:l.30~1.45% Mn: 12 ~14% S1:0.6 ~1.0% Cr:1 ~5 % S ≤ 0.06 P ≤0.07%，其余為 Fe ;錘柄部分的合金組分重量比為 C:0.9 ~L 10% Mn: 10 ~12% S1:0.6 ~L0% S ^ 0.06 P^0.07%,其余為Fe，在冶煉過程中冶金溫度為1500~1550°本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：石磊，鐘敏，
申請(專利權)人：寧國市東渡鑄業有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。