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衬板怎么做? 我有我的招儿
发布时间:
2015-01-16 00:00
来源:
公司多年来以生产ZG42Cr2Si2MnMoTiRE油淬中合金钢衬板为主导产品。该产品自引进以来,不断改进发展,在产品生产制造过程中公司严格执行生产工艺规则,确保了产品质量。下面以生产ZG42Cr2Si2MnMoTiRE油淬中合金钢为例,简要介绍。
一、化学成分控制
1.化学成分的确定原则
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碳扩大γ相区,降低Ms点,提高淬透性;实践表明作为油淬钢含碳量低于0.2%耐磨性低,含碳量高于0.7%韧性差,脆性增加;为了让材料既耐磨又使用安全可靠,规定含碳量为0.3%~0.65%。
②含锰量的确定
锰大部分溶入铁素体,强化基体,提高强度、硬度和耐磨性;一部分锰在钢中易形成(FeMn)3C型碳化物,极少溶于α-Fe和γ-Fe中,使奥氏体等温转变曲线右移,提高淬透性;但锰是过热敏感元素,加热温度过高会引起晶粒粗大、增加回火脆性和残余奥氏体量,因此控制锰含量在0.3%~2%。
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硅无限固溶于铁素体中,提高屈服强度,提高屈强比(σs/σb),硅在1%左右时不降低韧性,硅大于3%时韧性明显降低,增加回火脆性,硅溶于α-Fe和γ-Fe中,缩小γ相区,使奥氏体等温转变曲线右移,提高淬透性;硅强烈降低钢的预热性,促使晶粒粗化,增加热裂倾向,因此控制硅在1%~2.8%。
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铬固溶于奥氏体中起固溶强化作用,同时能与钢中的碳化物形成多种合金碳化物;铬与碳的结合能力大于铁和锰。因此可以在渗碳体中置换部分铁原子形成含铬的合金渗碳体(Fe,Cr)3C。当含铬较高时可形成复杂型含铬碳化物,在钢中弥散分布起到沉淀强化作用。铬固溶在奥氏体中提高钢的淬透性,使钢在热处理条件下的强度和硬度都得到提高。铬不超过3.5%时不降低韧性,因此铬含量控制在1.4%~3.2%。
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钼元素分布在共晶碳化物和基体组织之间,钼固溶在奥氏体中提高淬透性,增加奥氏体的硬度和耐磨性,特别是提高组织硬度的均匀性。钼能细化碳化物,提高材料的综合机械性能,在不降低硬度的情况下,提高韧性和耐磨性。但因价格高,一般加入比例为0.2%~1%,中小型磨机衬板可不加钼,用其他元素代替,但不能全部代替,厚大铸件仍应加入适量的钼,提高淬透性,提高综合机械性能。
⑥钛元素
钛强化铁素体形成弥散的(TiN)细化晶粒,形成(TiC)碳化物提高硬度,缩小γ相区,使奥氏体等温转变曲线右移,降低过热敏感性;钛溶于固溶体时提高淬透性,形成碳化物时降低淬透性,延迟回火温度,可在较高温度下回火,考虑成本钛控制在0.06%~0.13%。
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钢中加入稀土元素(RE)可以脱氧、脱硫、净化钢液,稀土能去除钢中的氢、氮等气体,使成分趋于均匀,减少枝晶偏析,改善金属夹杂的型貌、大小和分布,并使晶粒细化。
2.化学成分的确定
根据上述化学成分的确定原则,鼎基公司生产的ZG42Cr2Si2MnMoTiRE中碳中合金油淬合金钢,以碳、铬、锰、硅为主元素,加入钛、稀土等多种微量元素,它们相互配合相辅相成。钛细化组织,产生沉淀强化作用,增加硬相质点的数量,弥补碳含量低造成的硬度不足;稀土不仅细化组织、净化晶界、改善碳化物和夹杂物的形态和分布、提高抗疲劳性,还可提高低合金钢的韧性。这里需要注意的是:成分中的Mo根据使用部位和具体工况条件适当加入;Ti细化晶粒提高硬度,RE变质夹杂、细化晶粒、脱氧、去气应该加入;为提高硬度增加C、Cr含量,为提高韧性降低C、Cr含量;熔清后先加入0.1%的Al脱氧,再加0.3%的Ti-Fe,在浇包内加0.05%的Al。
二、铸造工艺
1.型砂
A.我们以前采用纯水玻璃石英砂二氧化碳硬化的砂块造型。现在为了更好回用砂,采用普通水玻璃石英砂,用二氧化碳硬化。根据近期生产情况,为了砂回用及环保,将选择纯干砂V法生产。
B.芯砂采用合脂油砂。
2.铸型工艺
①按照顺序凝固原则,合理设计浇冒口,内浇口从下箱冒口座处进入,提高了冒口高度,有利补缩;采用保温冒口和外冷铁配合,提高补缩效率。
?、诎凑胀蹦淘蛟诿翱诘撞课环胖猛饫涮贵靼謇嗤蹦?,避免开裂。总之要从合理的铸型工艺设计及精心的操作中避免缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷。
3.熔炼工艺
?、俚准尤胝悸?%的熟石灰及0.04%的莹石,以便前期脱磷,适当加入莹石稀释炉渣。
②加料顺序:先加废钢,铬铁中、后期分批加入;作为沉淀脱氧剂高碳锰铁出钢前10分钟加入;硅铁出钢前7分钟加入。
③在钢熔清后深插铝0.10%终脱氧,另0.05%放在浇包中;出钢温度1580℃~1620℃。
④钛铁、稀土等破碎成3mm~5mm小块,用废纸包好放在浇包中,冲入法熔入钢水中;浇注温度1550℃~1580℃。
4.热处理工艺要求
?、傥滤俣龋捍?50℃开始以每小时80℃~100℃的速度升温,升到650℃保温一两个小时,然后以每小时120℃~150℃的速度升温(或随炉升温)。
?、诖慊鹞露龋?50℃~900℃,保温时间按铸件厚度每25mm保温1小时计算,并根据装炉情况适当延长保温时间。
?、鄞慊鸾橹剩翰捎糜痛?,在油中停留时间按铸件每毫米厚度10秒计算,50mm厚应该八九分钟,出油后再风冷8分钟~10分钟,铸件200℃以下停风立即装炉回火。
?、芊缋涫辈捎弥崃鞣缁缌?万立方米/时;风压>300kPa;转速2940转/分;功率2.5/3kW。
?、莼鼗穑河痛愫蠡鼗鹞露?00℃~300℃;6小时~10小时,空冷。
按照确定的化学成分认真进行操作,从熔炼、铸造、热处理及清整工艺等方面,在掌握基本理论的基础上,按照制定的工艺规则精细操作,使该钢种的金相组织为马氏体及少量贝氏体组织;机械性能达到硬度HRC48-55;冲击韧性ak20-50J/cm2;新型干法大中磨机衬板使用寿命为三四年,可满足水泥工业生产的需要。
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