[发明专利]一种消失模生产高铬合金锤头的铸造工艺

说明书

本发明公开了一种消失模生产高铬合金锤头的铸造工艺，属于合金铸造技术领域。在制备产品时，以聚苯乙烯泡沫为基材，经切割制得模具；再于模具表面涂覆所述合金涂料，保温烘干后，再涂覆耐火涂料，随后将涂刷耐火涂料后的消失模移至砂箱中，采用喷淋式填砂，再用振动台对型砂进行震动紧实，随后将熔化的钢液倒入浇口杯进行浇铸，浇铸温度为1500℃，压力为0.04MPa；待浇铸结束后，快速冷却至1050～1100℃，保温3～5h后，置于水中淬火，即得高铬合金锤头。本发明所得产品具有良好的冲击韧性及耐磨性能，因此，产品具有较长的使用寿命。

技术领域

本发明公开了一种消失模生产高铬合金锤头的铸造工艺，属于合金铸造技术领域。

背景技术

破碎机在冶金、矿山、电力和建材等行业应用非常普遍。破碎机工作中，锤头承受着高速冲击载荷，因此要求锤头不仅具有良好的强度、硬度和耐磨性，而且还应该具有较高的冲击韧性指标。近年来，技术研究主要集中在耐磨锤头的材料、制造工艺和性能方面，尤其在高锰钢耐磨材料及其制造工艺等方面取得了良好的效果和应用。

耐磨钢中的合金元素在钢中的作用主要是：强化铁素体、增加珠光体、细化珠光体，改善钢的低温韧性，提高钢的耐磨性。其通常含有的合金元素为硅、锰、铬、钼、镍等，充分发挥这些合金元素对材料基体组织及淬透性的强烈影响，可提高材料的耐磨性。

目前，钢基材料的主要制备方法有铸渗法、离心铸造法和自蔓延铸渗法。其中，铸渗法是将铸造技术和冶金强化技术结合起来制备特殊性能复合层的表面合金化技术，可以改善待强化基体材料在特殊工况下的性能。将增强颗粒配制成合金涂料涂到型腔表面，或将合金粉体加粘结剂等制成膏块预制块黏贴到型壁的特定位置，浇筑液体技术充填过程中，液态金属渗透到合金层或与预制膏块的毛细孔，利用金属液本身的高温热作用将增强颗粒熔化分解，与待强化基体融合为一体，最终形成具有预期性能的复合材料。

但不可否认的是，上述铸造方法在铸造过程中，复合层并不稳定，且容易产生气孔和夹渣缺陷。从而导致铸造产生的合金锤头使用寿命下降，无法满足设备长期稳定运行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统合金锤头的制造工艺过程中，复合层不稳定，在铸造过程中容易产生气孔和夹渣缺陷的弊端，提供了一种消失模生产高铬合金锤头的铸造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种消失模生产高铬合金锤头的铸造工艺，具体工艺过程为：

增强颗粒：按重量份数计，依次取10～20份二氧化钛，20～30份氧化铬，10～15份氧化硼，20～30份氧化石墨烯，10～15份铝粉，40～50份羧甲基纤维素钠，80～100份水，搅拌捏合后，于惰性气体保护状态下，加热升温至1200℃以上，保温反应后，研磨，得铝钛铬硼化合物；

合金涂料：按重量份数计，依次取80～150份铬铁粉，30～40份铝钛铬硼化合物，10～15份PVDF，100～150份溶剂，1～3份乳化剂，0.1～0.3份消泡剂，球磨混合，得合金涂料；

消失模：以聚苯乙烯泡沫为基材，经切割制得模具；再于模具表面涂覆所述合金涂料，保温烘干后，再涂刷第二层，如此重复涂刷和烘干4～5次，单次涂刷厚度为1.5～2.5mm；

耐火涂料的涂覆：待合金涂料全部涂刷完毕后，再涂刷耐火涂料，涂刷完毕后，保温烘干，如此重复涂刷3次；

造型与浇铸：将涂刷耐火涂料后的消失模移至砂箱中，采用喷淋式填砂，再用振动台对型砂进行震动紧实，随后将熔化的钢液倒入浇口杯进行浇铸，浇铸温度为1500℃，压力为0.04MPa；

热处理：待浇铸结束后，快速冷却至1050～1100℃，保温3～5h后，置于水中淬火，即得高铬合金锤头。

所述惰性气体为氮气、氦气或氩气中的任意一种。