[发明专利]一种轻质耐磨钢铸件的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种轻质耐磨钢铸件的加工方法。

背景技术

合金钢，是指钢中除含有铁、碳外，并且加入了锰、铬、镍等合金元素，可根据要求和铸件性质，调整加入合金元素种类和比例，经冶炼和铸造后可获得具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能铸件，从而达到铸件的功能性要求。由于失蜡熔铸法具有高精密性，其广泛应用于高精密、结构复杂的核心部件铸造中，而核心部件在机械中所处环境温度高、强度大、易磨损，所需钢制材料具有良好的耐高温性、抗压力强度大、耐磨损、收缩率小等技术特点。而目前加工铸造中所用合金钢材料，其抗压力强度和轻质属性难以平衡，保持钢材的较强抗压力强度，会导致轻质性下降，而提高轻质性其抗压力强度会迅速下降，并且耐磨性和收缩率等加工性能方面，也存在性能提升空间有限；而在炼钢时直接将多种合金及其他成分直接加入钢水中冶炼，由于各成分属性及炼制温度不同，导致炼制成分在钢结构中出现分布不均匀、结合状态不充分等问题，限制了添加成分对钢铸件功能性提高；而且铸件中浇灌钢水冷却速度过快或过慢，均会导致铸件内部结构不紧密，铸件的抗压力强度、耐磨性及收缩率等功能性出现缺陷。

发明内容

本发明针对现有的问题：铸件技术要求，主要用于核心部件的铸造加工，所需钢制材料需要较好的耐高温性、抗压力强度和耐磨性；而在合金钢材料加工中，抗压力强度和轻质性属性难以平衡，提高轻质属性，会对钢材的抗压力强度、耐高温性、耐磨性等功能属性造成较大影响。加工技术方法，直接将多种合金成分加入钢水冶炼，各成分化学属性和炼制温度不同，会造成炼制成分分布不均匀、结合状态不充分等问题，铸件功能性较差；而在钢水冷却速度过快或过低，均会导致铸件内部结构不紧密，铸件出现抗压力强度低、耐磨性差和收缩率大等问题。为解决上述问题，本发明提供了一种轻质耐磨钢铸件的加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轻质耐磨钢铸件的加工方法，包括以下步骤：

（1）蜡模制作：将石蜡在87-92℃温度下熔为液态后浇灌至模具中，制得蜡模；

（2）铸壳：按照质量计份称取高领土42-47份、高铝粉12-17份、石英粉10-15份、氧化镁粉5-8份、氧化钼粉1-3份，混合后加入水经高温搅拌至形成稀胶状物，制得型壳模料，在蜡模表面反复涂层5-6次，经低温烘干、脱蜡处理及煅烧后制得型壳模具，其具有耐高温、形变率低、表面光滑、铸件不良率低等特点，提高型壳模具的加工性能；

（3）熔钢：将粗钢加入至炼钢炉中在1270-1320℃条件下煅烧1-2h，先加入粗钢质量1%-2%的炭化粉和其质量2%-3%的碳化硅粉，具有较强的氧化和还原性能，可除去粗钢中的杂质成分，高氧通入条件下炼制3-4h，再将温度提高至1520-1630℃，加入粗钢质量0.4%-0.5%的铬粉和其质量0.1%-0.2%的稀土粉，可改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，提高冶炼后钢材强度、硬度和耐磨性，炼制2-3h，然后再加入粗钢质量1%-2%的铝粉和其质量0.2%-0.4%的二氧化钛粉，可促进钢材内部组织紧密，细化晶粒力，形成结构紧密、轻质钢材料，并可提高铸件的焊接性能，在1040-1170℃条件下炼制1-2h，制得炼制钢水；

（4）浇注：将炼制钢水进行保温处理，并向型壳模具中浇注，进行降温冷却，温度至500℃前降温速度为20℃/min，可促进钢水冷却过程中内部形成稳定结合状态，从500℃至200℃降温速度为8℃/min，防止温度降低过大表面被氧化腐蚀，并降低收缩率变化过大导致铸件内部出现的损伤，冷却后制得轻质耐磨钢铸件；

（5）打磨检验：对钢铸件进行打磨和质量检查，合格后入库。

步骤（1）所述的低温烘干，其温度为34-39℃，时间30-35min；所述的脱蜡处理，其温度为85-90℃，时间28-32min；所述的煅烧，其温度为950-1000℃，时间为2-3h。

步骤（4）所述的保温处理，其温度为840-870℃，时间1-2h。