高錳鋼襯板的無(wú)冒口鑄造工藝

摘 要：由于高錳鋼收縮大，補(bǔ)縮冒口大，導(dǎo)熱率低，鑄態(tài)為滲碳體組織易形成柱狀組織，裂紋傾向大，在淬火前不能用氧-乙炔切割冒口，為解決高錳鋼補(bǔ)縮冒口大及切割固難，依據(jù)襯板的使用工況，雖然體收縮大，但它熔點(diǎn)較低（1340℃），特別是該鋼具有較高的流動(dòng)性，即使接近熔點(diǎn)溫度也能進(jìn)行澆注，采用低溫澆注，有效地減少液態(tài)收縮，用消失模真空澆注能確保鑄件同時(shí)凝固[1]，提出了無(wú)冒口鑄造工藝，就分廠現(xiàn)有條件，進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)，經(jīng)廠家2年多使用驗(yàn)證，壽命情況良好，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：襯板;無(wú)冒口;工藝;效益

1 襯板工作狀況

用此工藝生產(chǎn)的2種襯板如下圖1，圖2所示。前者用于Φ2.7×5米磨機(jī)，后者用于Φ2.1×4米磨機(jī)。以前者為例：120塊襯板（24塊圍成1圈）用長(zhǎng)螺栓固定于兩端封閉的Φ2.7m圓筒內(nèi)壁上，鐵礦石從圓筒一端送入，被轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體帶上半空自由落下破碎成小塊，再經(jīng)一定時(shí)間碎成鐵粉從另一端排出。

2 可行性分析

（1）該襯板壁厚比較均勻，用消失模真空澆注能確保鑄件同時(shí)凝固[1]，無(wú)冒口時(shí)鑄件中心處會(huì)出現(xiàn)寬度不等的（視鑄件壁厚）一條軸線疏松帶，使用中當(dāng)壁厚減薄到一定程度時(shí)（圖中細(xì)實(shí)線）無(wú)論是否達(dá)到疏松帶或尚未達(dá)到疏松帶，襯板即需更換了。

（2）從使用情況看，襯板屬于被動(dòng)受力鑿削磨損鑄件，這種工作狀況即使鑄件中心處存在疏松區(qū)也不會(huì)影響鑄件使用[2]，鑒于此，分廠技術(shù)人員大膽提出用消失模無(wú)冒口鑄造這類襯板，經(jīng)過(guò)1個(gè)月的生產(chǎn)試驗(yàn)，2年多的使用驗(yàn)證，此法生產(chǎn)的襯板性能完全滿足廠家使用條件，為我分廠創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

3 工藝要點(diǎn)

3.1 苯板及涂料要求

（1）所有苯板密度必須大于18kg/m?，且必須經(jīng)干燥處理。

（2）模樣尺寸要依據(jù)苯板質(zhì)量增減縮尺大小，以保證鑄件幾何尺寸。

（3）涂料的涂掛性要好，透氣性要佳，涂層厚度應(yīng)大于2mm，分廠生產(chǎn)這兩種襯板所用涂料是自配的，涂料成分如下：骨料：電熔鎂砂粉;輔料：白乳膠，鋰基膨潤(rùn)土，水溶性酚醛樹(shù)脂，CMC.六偏磷酸鈉[3，4]。

3.2 涂層烘干要求

模樣要浸涂?jī)杀?，涂層厚?mm以上，第一遍烘干時(shí)間要保證6小時(shí)，第二遍烘干時(shí)間要保證8小時(shí)以上。模樣裝箱前必須確保涂層完全干透，否則不能裝箱。

3.3 裝箱工藝要求

分廠所用砂箱尺寸：1500mm×1500mm×1300mm，五面抽真空。所用干砂為擦洗石英砂，裝箱工藝簡(jiǎn)圖如圖3：內(nèi)澆口與鑄件.各澆口連接處要用耐火泥封好。裝箱時(shí)每裝300mm高必須振實(shí)后才能再裝下一層，直至裝滿箱為止，不能邊裝砂邊振動(dòng)[5]。

4 鋼水熔煉成分及澆注要求

鋼水采用5t電弧爐熔煉，成份應(yīng)符合國(guó)標(biāo)ZGMn13-2要求，其化學(xué)成分為（%）：C：0.90～1.50%，Mn10.0～15.0%，Si：0.30～1.0%，S≤0.05%，P≤0.10%。用8t漏包澆注，溫度一定要控制好，鋼水要在鋼包中鎮(zhèn)靜6分鐘以上澆注。澆注溫度不能太高，控制在1420—1430℃? （熱電偶溫度） 。分廠用 Φ12鋼棍插入鋼包數(shù)秒后拿出看粘鋼情況控制。澆注時(shí)，真空泵要提前3分鐘開(kāi)啟，以確保砂箱內(nèi)真空不失真。真空度為0.45—0.5Mpa之間。澆注過(guò)程中不能斷流，澆口杯一定要澆滿。

5 熱處理

鑄件經(jīng)清砂拋丸處理后進(jìn)行水韌處理，升溫速度控制在100℃/h以下，保溫溫度1080—1100℃ 。分廠依據(jù)裝爐情況和鑄件壁厚保溫4小時(shí)后水淬。入水溫度 ≥960 ℃ ，水池水量要大于鑄件重量10倍以上，鑄件水淬前水池水溫要低于35 ℃ ，水中冷卻40分鐘后出水，自然干燥后休整入庫(kù)[1，5]。

6 結(jié)論

分廠分別為營(yíng)口老邊鐵礦，通鋼板石溝鐵礦各生產(chǎn)一套，各自用于裝機(jī)生產(chǎn)，經(jīng)8個(gè)月裝機(jī)運(yùn)行生產(chǎn)沒(méi)有不良反應(yīng)，到目前為止，分廠用此工藝為以上兩家企業(yè)各生產(chǎn)3套該種襯板，使用中均無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，取得良好的效果。既提高了鑄件質(zhì)量和工藝出品率提高20%以上，取消了冒口切割工序，省工省料，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，該工藝可行，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?jiān)鲋?耐磨高錳鋼[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[2]杜西靈，杜磊.鋼鐵耐磨鑄件鑄造技術(shù)[M].廣州：廣東科技出版社，2006.

[3]黃天佑.消失模鑄造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[4]陶杰.消失模鑄造方法與技術(shù)[M].南京：江蘇科技出版社，2003.

[5]胡祖堯，鄧宏運(yùn)，章舟.高錳鋼鑄造生產(chǎn)及應(yīng)用實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

作者簡(jiǎn)介：路金川（1976-），男，黑龍江蘿北人，本科，工程師，研究方向：鑄造技術(shù)。