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高錳鋼與超高錳鋼鑄件生產(chǎn)技術(shù)要點

  在高能量沖擊的工作條件下,高錳鋼與超高錳鋼鑄件的應(yīng)用范圍是廣闊的预甲。許多鑄造廠篱俊,對生產(chǎn)此類鋼種鑄件缺乏必要的認(rèn)識。現(xiàn)對具體操作做簡要的說明耳鸯,供生產(chǎn)者參考湿蛔。

  1 化學(xué)成分

  高錳鋼按照國家標(biāo)準(zhǔn)分為5個牌號,主要區(qū)別是碳的含量县爬,其范圍是0.75%-1.45%阳啥。受沖擊大,碳含量低财喳。錳含量在11.0%-14.0%之間苫纤,一般不應(yīng)低于13%。超高錳鋼尚無國標(biāo)纲缓,但錳含量應(yīng)大于18%卷拘。硅含量的高低,對沖擊韌度影響較大祝高,故應(yīng)取下限栗弟,以不大于0.5%為宜。低磷低硫是最基本的要求工闺,由于高的錳含量自然起到脫硫作用乍赫,故降磷是最要緊的,設(shè)法使磷低于0.07%尾烛。鉻是提高抗磨性的杭恩,一般在2.0%左右踢周。

  2 爐料

  入爐材料是由化學(xué)成分決定的。主要爐料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼(或鋼錠)悠拗、高碳錳鐵黎撤、中碳錳鐵、高碳鉻鐵及高錳鋼回爐料尘是。這里特別提醒的是由人認(rèn)為只要化學(xué)成分合適侄灭,就可以多用回爐料。這個人士是有害的岸欣。某些廠之所以產(chǎn)品質(zhì)量不佳亏傅,皆出于此。不僅高錳鋼凰届、超高錳鋼醉装,凡是金屬鑄件,絕不可以過多的使用回爐料坚伍,回爐料不應(yīng)超過25%宵睦。那么,回爐料過剩該如何群井?只要把廢品降到最低,回爐料就不會過剩毫胜。

  3 熔煉

  這里著重講加料順序书斜,無論用中頻爐,還是電弧爐熔煉酵使,總是先熔煉碳素鋼荐吉,而各類錳鐵和其他貴重合金材料,要分多次口渔,每次少量入爐样屠,貴重元素在最后加入,以減少燒損缺脉。料塊應(yīng)盡量小些痪欲,以50-80mm為宜。熔清后攻礼,爐溫達(dá)到1580-1600℃時业踢,要脫氧、脫氫甚宜、脫氮种洛,可用鋁絲,也可用Si-Ca合金或SiC等材料映情。將脫氧劑一定壓到爐內(nèi)深處拔泪。金屬液面此時用覆蓋劑蓋嚴(yán)笑杯,隔斷外界空氣。還要鎮(zhèn)靜一段時間谍臀,使氧化物辱得、夾雜物有充足時間上浮。然而盼靠,不少企業(yè)擂冷,只將鋁絲甚至鋁屑,撒再金屬液面上曹略,又不加覆蓋砂裹,豈不白白浪費(fèi)!在此期間踢故,及時用中碳錳鐵來調(diào)整錳與碳的含量文黎。

  鋼液出爐前,將澆包烘烤到400℃以上是十分必要的殿较。在出爐期間用V-Fe耸峭、Ti-Fe、稀土等多種微量元素做變質(zhì)處理淋纲,是使一次結(jié)晶細(xì)化的必要手段劳闹,它對產(chǎn)品性能影響是至關(guān)重要的。

  4 爐料與造型材料

  要延長爐令洽瞬,當(dāng)分清鋼種與爐襯的屬性本涕。錳鋼屬堿性,爐襯當(dāng)然選用鎂質(zhì)材料伙窃。搗打爐襯要輪番周而復(fù)始換位操作菩颖。添加爐襯材料不可過厚,每次80厘米左右為宜为障,搗畢要低溫長時間烘烤晦闰。如提高生產(chǎn)效率,筆者建議采用成型坩堝(沈陽力得廠和恒豐廠均又成品出售)鳍怨,從拆爐搗裝成散烂,不用1小時,即可投入生產(chǎn)估横,同時成型坩堝對防穿爐大裨益奶堵。當(dāng)然,爐令的長短與操作者大又關(guān)系眶侣。不少操作者像擲鉛球的運(yùn)動員一樣啸业,把爐料從三四米之外投入爐內(nèi),既不安全又傷爐令夷著,應(yīng)將爐料置于爐口旁預(yù)熱宿柜,然后用夾子慢慢地將爐料順爐料置于爐口旁預(yù)熱凸窖,然后用夾子慢慢地將爐料順爐壁放入。

  造型材料和涂料也應(yīng)與金屬液屬性相一致霹补,或者用中興材料(如鉻鐵礦砂天证、棕剛玉等)。若想獲得一次結(jié)晶細(xì)化的集體十匆,采用蓄熱量大的鉻鐵礦砂是正確的哀买,尤其是消失模生產(chǎn)廠,用它將克服散熱慢的缺點柬赐。

  5 鑄造工藝設(shè)計

  錳鋼的特點是凝固收縮大亡问,散熱性差,據(jù)此肛宋,在工藝設(shè)計中鑄造收縮率取2.5%-2.7%州藕,鑄件越長大、越應(yīng)取上限酝陈。型砂與砂芯的退讓性一定要好床玻。澆注系統(tǒng)采取開放式。多個分散的內(nèi)澆道從鑄件的薄壁處引入沉帮,且成扁而寬的喇叭狀锈死,靠近鑄件處的截面積大于與橫澆道相聯(lián)的截面積,使金屬液快速平穩(wěn)地注入鑄型穆壕,防止整個鑄型內(nèi)的溫差過大待牵。冒口直徑要大于熱節(jié)直徑,緊靠熱節(jié)粱檀,高度是直徑的2.5-3.0倍洲敢,必須采用熱冒口甚至澆冒口合一漫玄,讓充足的高溫金屬液來不足鑄件在凝固收縮時之空位牙饲。將直澆道、冒口位于高處(砂箱有5-8猬笑。的斜度)也是正確的舀鼎。澆注時盡可能低溫快澆。一旦凝固呜颓,要及時松砂箱园桑。聰明的設(shè)計師總是善于利用冷鐵,包括內(nèi)冷鐵于外冷鐵候摹,它既細(xì)化一次結(jié)晶塔端,消除縮孔、縮松她添,又提高工藝出品率媒湖,當(dāng)然馋奠,適宜的用量和規(guī)格是應(yīng)該考慮的。內(nèi)冷鐵要干凈舒贼、易熔丰吐,用量以少為宜。外冷鐵的三維尺寸與冷卻物的三維尺寸為0.6-0.7倍的函數(shù)關(guān)系琳钉。過小不起作用势木,過大造成鑄件開裂。鑄件在型內(nèi)要長時間保溫歌懒,直到低于200℃再開箱啦桌。

  6 熱處理

  熱處理開裂,是低溫階段升溫過快所致歼培。故正確的操作是350℃以下震蒋,升溫速度<80℃/h,750℃以下躲庄,<100℃/h查剖,且有不同時期的保溫。至>750℃時噪窘,鑄件內(nèi)呈塑性狀態(tài)笋庄,可以快速升溫了。至1050℃時根據(jù)鑄件的厚度確定保溫時間倔监,然后再升到1100℃以上直砂。給出爐降溫留有余地然后盡快入水。高溫時升溫太慢帝畸,保溫時間太短蜀梢,出爐后到入水時間間隔過長(不應(yīng)>0.5min),這一切都影響鑄件質(zhì)量邀安。入水溫度應(yīng)<30℃颗用,淬火后,水溫<50℃扬瘸,水量應(yīng)不小于鑄件重量的8倍类繁。冷水從池下部進(jìn)入,溫水從池頂面流出乌骇。鑄件在水池中要三個方向不停地一動撞浪。

  7 切割與焊接

  因為錳鋼熱傳導(dǎo)性能差,所以在切割澆冒口時應(yīng)十分注意序摔。最好將鑄件置于水中炭央,被切割部分露在水外,切割時留一定量的茬柱悬,熱處理后磨掉熙掺。

  不少廠靠抑,焊接和焊補(bǔ)成為必然。選用奧氏體基的錳鎳焊條(D256或D266型)适掰,規(guī)格細(xì)長颂碧,φ3.2mm×350mm,外層藥皮為堿性类浪。操作時采用小電流载城,弱電弧,小焊道多焊層费就、始終保持低溫度少熱量的操作方法诉瓦。一邊焊接一邊擊打,消除應(yīng)力力细。重要鑄件必須探傷睬澡。
生產(chǎn)者要考慮的,不僅僅是降低生產(chǎn)成本眠蚂,但更重要的是不出廢品煞聪,最大限度地出優(yōu)質(zhì)品,進(jìn)而最到限度地擴(kuò)大占領(lǐng)市場份額逝慧。這看起來是慢而費(fèi)讹荣,實際上是快而省,這個觀念不僅認(rèn)識到保跨,更重要的是要做到合杜。


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