[发明专利]一种低铬多元合金铸球生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，具体说是一种低铬多元合金铸球生产工艺。

背景技术

目前生产的低铬多元合金铸球，其内外在质量较差，普遍存在缩孔、气孔、疏松等铸造缺陷，破碎率和失圆率较高，抗疲劳冲击能力和耐磨性差，而且产品收得率较低，生产工艺复杂，生产成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种产品内外在质量好、机械性能好的低铬多元合金铸球生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种低铬多元合金铸球生产工艺，包括以下步骤：

步骤1、熔炼：

选择原料为生铁、废钢、铜、钼铁、铬铁、锰铁、钛铁和稀土硅铁，钛铁的粒度为8～10mm，稀土硅铁的粒度小于或等于10mm，原料的配比应使铁水的炉后成分含量控制在以下范围：C：2.2～3.2wt%，Si：0.5～1.5wt%，Mn：0.5～1.5wt%，Cr：1～3wt%，Mo：0.2～0.4wt%，Cu：0.2～0.6wt%，Ti：0.1～0.2wt%，P：≤0.1wt%，S：≤0.1wt%；

采用中频感应炉为熔炼设备，炉衬为中性炉衬，采用不氧化法熔炼，熔化期用最大功率送电，用铂铑-铂快速热电偶测量铁水温度，具体熔炼过程为：先将生铁、废钢、铜和钼铁投入中频感应炉内，当熔化70%～80%时，再加入铬铁，熔清后加入锰铁，随后加入造渣材料覆盖钢液造渣，造渣材料加入量为钢水的1wt%，扒渣后插铝脱氧，插铝量按每吨钢水1Kg加入，脱氧后在炉内加入钛铁，钢水到1450～1500℃时倾炉出钢；

步骤2、浇注：将步骤1得到的钢水倒入手摇钢包中，同时将稀土硅铁冲入手摇钢包中使其熔化；

步骤3、金属型铸造：在金属型的浇冒口及横浇道外采用潮型砂或自硬化水玻璃石英砂挂砂，用割炬将乙炔-氧气调为不完全燃烧熏在金属型型腔上或用高铝酒精涂料或酷美粉涂料刷满金属型型腔，同时对金属型进行预热，预热温度为120～180℃，然后将步骤2得到的钢水浇注到金属型内，控制浇注温度为1380-1400℃，当铸球在金属型内冷却至500-600℃时即可开箱；

步骤4、回火：采用井式回火炉或台车式箱式回火炉进行回火，将铸球采用吊篮式装入炉内，同时保持炉内热气流的流通顺畅，将铸球随炉升温至500-600℃后保温6小时，然后炉冷至300℃以下空冷。

其中，所述生铁选用牌号为Z14的GB/T718-2005铸造用生铁或钒钛生铁，所述废钢选用洁净废钢，所述铜选用含99.9wt%Cu的紫铜，所述钼铁选用GB/T3649-2008钼铁，所述铬铁选用牌号为FeCr600或FeCr1000的GB/T5683-2008铬铁，所述锰铁选用GB/T3795-2006锰铁，所述钛铁选用GB/T3282-2012钛铁，所述稀土硅铁选用牌号为FeSiRE21、FeSiRE24、FeSiRE27或FeSiRE230的GB/T4173-2004稀土硅铁合金。

其中，所述造渣材料由石灰粉和氟石粉按照2∶1的质量比混合而成。

其中，在步骤3和步骤4之间，还包括打磨清理步骤，所述打磨清理步骤为将开箱取出后的铸球进行打磨清理，清理时在铸球的内浇口处磨成高于球面0.5～1mm的光滑凸台。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：提高了铸球的内外在质量，产品无缩孔、无气孔、无疏松等铸造缺陷，降低了铸球的破碎率和失圆率，提高了铸球的抗疲劳冲击能力和耐磨性，而且还明显地提高了产品收得率，简化了生产工艺、降低生产成本。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

1、化学成分的控制

本发明工艺制得的铸球的化学成分，如下表1所示：

表1

2、原材料

废钢：要求洁净废钢

生铁：用GB/T718-2005铸造用生铁，牌号为Z14，也可选用钒钛生铁。

碳素铬铁：用GB/T5683-2008铬铁，牌号为FeCr600或FeCr1000。

钼铁：GB/T3649-2008选用。

稀土硅铁：用GB/T4173-2004稀土硅铁合金，牌号为以下四种之一均可，FeSiRE21,FeSiRE24,FeSiRE27,FeSiRE230。

硅铁：按GB/T2272-2009备用。

锰铁：按GB/T3795-2006备用。