耐磨鋼鑄造工藝

鑄鋼件容易產生鑄造缺陷如裂紋等。由于這種原因,所以在確定鑄造工藝時,應廣泛收集防止產生缺陷的方法和措施。耐磨鋼作為一種特殊鋼,它的化學組分多,鑄造有許多特殊性,鑄造工藝也就有一些相應的特點。如造型材料的確定、工藝參數選擇、澆注系統、冷鐵的使用、工藝補貼與冒口以及鑄件的修補清理工藝等。本章將一一闡述。

一、造型材料的選擇 鑄型可分為砂型、掛砂金屬型和金屬型3種。具體確定何種鑄型,要根據鑄鋼的特性以及生產條件等因素進行綜合考慮。 (1)砂型。砂型用于單件小批和結構復雜件。一般采用硅砂或石灰石原砂配制成水玻璃砂或鉆土于模砂成型鑄造。

(2)掛砂金屬型。掛砂金屬型用于重復生產,壁厚均勻的回轉體類大VVJ鑄件,采用掛砂10一15mm或掛涂料2一3mm的成型金屬型,其壁厚為相應鑄件壁厚的0.8一1.2倍。 (3)金屬型。金屬型用于批量大、結構簡單的中小鑄件。金屬型工作壁厚為相應鑄件壁厚的0.6-0.8倍。

耐磨鋼鋼件生產中多采用石英砂,但必須使用堿性耐火材料或中性耐火材料制備的涂料,因為耐磨鋼出鋼后經過二次氧化,在鋼水表面有較多的MnO。它在高溫下呈堿性,很容易和石英砂或是含有酸性耐火材料的涂料如石英粉等發生化學反應: MnO+Siq=MnO" SiO2

反應產物是低熔點的化合物。這種低熔點化合物凝固時使砂粒牢牢a附于鑄件表面形成化學粒砂。低熔點物質的產生也促使鋼水向型砂的孔隙中滲透,造成機械鉆砂。只有采取以上措施,才能防止鋼水表面氧化物和鑄型之間的作用。

使用堿性耐火材料的原砂,如鎂砂作為型砂可以根本解決私砂和鑄件表面質量問題。鎂砂的導熱性能好,能增加鑄件結晶凝固時的冷卻速度,改善結晶組織,提高性能。也可以使用中性的高耐火度的材料,如鉻鐵礦砂、鉻鎂砂等,但這些材料比較昂貴。這樣就可以用石英砂干型、堿性耐火材料的涂料,以解決一些鑄鋼廠生產部分耐磨鋼鑄件使用石英砂作鑄型用砂的問題。

另一種使用比較多的就是石灰石砂,在近些年來石灰石砂鑄造耐磨鋼件取得良好效果。若以水玻璃為粘結劑的石灰石砂作型芯,可以得到光潔的內腔。作型砂可以得到光潔的外表面,清砂也比較容易。不過也有個別廠家使用白云石砂,白云石砂也是一種堿性耐火材料。

按型砂種類劃分,大部分工廠用干模砂或快干砂,少量工廠生產小件時用濕砂型。在涂料方面,絕大部分廠用鎂砂粉涂料,也有個別廠使用高鋁礬土涂料或耐火度更高的錯英石粉涂料。但也有個別廠仍使用含有石英粉的徐料。大部分工廠制作芯砂的原砂和制作型砂的原砂是一致的。

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