[发明专利]高强度高致密合金球铁曳引轮铸件铸造方法

说明书

本发明涉及一种不仅能够使铸件本体硬度高、抗拉性强，而且生产效率高、铸件出品率高及铸件废品率低的高强度高致密合金球铁曳引轮铸件铸造方法，步骤一，曳引轮模具的制备，先对曳引轮模具通过砂造型并对型腔处理，依次造出下模腔和上模腔，之后将下模腔和上模腔合箱形成曳引轮铸造型腔；步骤二，浇铸曳引轮，先将金属混合炉料放入熔炼设备中进行金属熔炼且在熔炼温度达到1500℃±10℃时进行出铁操作，之后对熔炼出的铁液进行随流孕育处理，通过孕育处理后铁液温度控制在1360℃~1380℃时将铁液以40±5秒/箱的速度浇注到曳引轮铸型型腔中；步骤三，对曳引轮进行保温处理，将曳引轮浇铸后的型腔打开并取出曳引轮铸件。优点：一是大大提高了铸件机械性能及基体组织，二是产品毛坯铸件艺出品率由原有的65%提高到80%，铸件废品率由原有的15%降低到了1%内。

技术领域

本发明涉及一种不仅能够使铸件本体硬度高、抗拉性强，而且生产效率高、铸件出品率高及铸件废品率低的高强度高致密合金球铁曳引轮铸件铸造方法，属于曳引轮制造领域。

背景技术

球铁曳引轮是当今大型高空立体停车库升降塔库升降机上的最重要零件之一，担当着整个立体停车库升降塔库升降传动系统，故制造要求较高，属塔库升降机A类件。传统的潮模砂铸造外观较粗糙，内部基体金相组织不稳定，铸件本体内部缩松，铸件本体硬度达不到，无法满足此球铁曳引轮的要求，且生产效率低、铸件出品率低及铸件废品率高。

发明内容

设计目的：为避免背景技术中的不足，设计一种不仅能够使铸件本体硬度高、抗拉性强，而且生产效率高、铸件出品率高及铸件废品率低的高强度高致密合金球铁曳引轮铸件铸造方法。

设计方案：为实现上述设计目的。1、出铁温度为1500℃±10℃，浇注温度为1360℃~1380℃的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：一是出铁温度为1500℃±10℃能够确保金属炉料中的各种元素都充分熔化呈合金液体，同时合金液体从1500℃±10℃（出铁温度）冷却至1360℃~1380℃（浇注温度）期间有足够的时间对熔炼出的铁液进行随流孕育处理；二是在铁液冷却到1360℃~1380℃时将铁液以40±5秒/箱的速度浇注到曳引轮铸型型腔中，这样的浇注温度和浇注速度能够避免铸件出现冷隔和浇不足，另外，浇注温度为1360℃~1380℃还能够避免铸件出现缩松现象。2、所述金属混合炉料由碳、硅、锰、铜、钼、锑、磷、硫、镁、和铁组成的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：所述金属混合炉料由碳、硅、锰、铜、钼、锑、磷、硫、镁、和铁组成，其各原料成分所占百分比如下：碳为3.5％-3.75％，硅2.2％-2.6％，锰0.35％-0.7％，铜为0.3％-0.5％、钼为0.25％-0.35％、锑为0.025％-0.035％，磷≤0.06％，硫≤0.02％；镁0.05％-0.06％，其余为铁；由该金属混合炉料制成的合金，其硬度能够维持在HB225-305，且同一槽面上的硬度差不大于15HB，本体抗拉强度≥700Mpa，屈服强度≥420Mpa，延伸率≥2%，石墨形态球化率≥90%；另外，铜、钼、锑等微量元素的添加，能够降低镁对铁液的影响（由于含镁铁液表面的张力过大，容易形成氧化膜，这对阻碍析出气体和入侵气体的排出有一定影响，这些气体滞留于皮下就会形成气孔），从而避免球墨铸铁件皮下出现气孔缺陷的问题。3、所述在进行孕育处理前先要对铁液进行碳、硅等含量检测，所述检测结果碳含量在3.6％-3.70％之间、硅含量在2.45％-2.65％之间、锰0.35％-0.7％之间的铁液能够进行孕育处理后用于浇注的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：所述在进行孕育处理前先要对铁液进行碳、硅、锰等含量检测，所述检测结果碳含量在3.6％-3.70％之间且硅含量在2.45％-2.65％之间、锰0.35％-0.7％之间的铁液能够用于浇注，这样能够确保不同批次铁水质量的稳定性，从而确保铸件质量的稳定性。4、所述曳引轮模具中的圆环形轮圈的上端面设有多个发热冒口且多个发热冒口与多条加强筋对应匹配设置，所述轮筒上端面设有雨淋浇道模块且雨淋浇道模块中的环形块的内壁面间横向设有十字形浇道模块，所述十字形浇道模块上端面设有直浇棒的设计，是本发明的技术特征之四。这样设计的目的在于：一是模具中发热冒口的设置（对应铸型型腔中为发热冒口），在向铸型型腔中浇注铁水后铸型型腔中的气体将快速的通过各发热冒口向外排出，使得铸型型腔中压强处处均衡，这样确保铁水在铸型型腔中均匀上升，在铸型型腔注满铁水后各发热冒口内能够储存一定量的铁水，这些储存的铁水能够分别为轮圈和加强筋间的结合处（由于为轮圈和加强筋的凝固时间不同，两者结合处会出现缩松现象）同时进行补缩；二是轮筒上端面设有雨淋浇道模块且雨淋浇道模块中的环形块的内壁面间横向设有十字形浇道模块，所述十字形浇道模块上端面设有直浇棒（对应铸型型腔的浇道从上到下依次为直浇道、十字形浇道和雨淋浇道，且直浇道下端口于十字形浇道上端面中心口贯通、十字形浇道四侧端口分别和雨淋浇道贯通），在通过向直浇道铸型型腔中浇注铁水时，由于直浇道位于雨淋浇道正中间，进入直浇道内的铁水通过十字形浇道均匀的进入到雨淋浇道的环形道中并通过竖直设置的圆柱浇道形成多股细流均匀的注入铸型型腔的空腔中，既该形状的浇道能够确保铁水均匀、平缓的注入铸型型腔内，这样不仅能够避免胀砂和夹砂等问题出现，而且能够确保铸件各处致密度的一致性（避免出现砂眼）；从而使得铸件的出品率由原有的65%提高到80%以上，铸件的废品率由原有的15%降低到了1%以内。