耐磨鋼／鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利說明】耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于合金鑄鐵鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]耐磨鋼/鐵復(fù)合材料是金屬復(fù)合材料的一個重要分支，它能使同一零部件的不同部位具有不同的性能，特別是磨損部位具有高硬度和高耐磨性，支撐部位具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性而不斷裂，如此完美的結(jié)合使鋼鐵材料的性能再上一個新層次，使鋼鐵材料的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。而鋼/鐵復(fù)合材料的制備工藝更是冶金、鑄造和材料工作者多年來不斷探索的熱點(diǎn)領(lǐng)域，雙液工藝、鑲鑄工藝、粘接工藝和機(jī)械工藝以及相應(yīng)的熱處理工藝為不同性能耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的制造創(chuàng)造了條件。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝。
[0007]采用離心鑄造工藝適于回轉(zhuǎn)形狀的耐磨件鑄造。采用離心鑄造工藝，可鑄造耐磨白口鑄鐵/鋼(灰鑄鐵)雙金屬中速磨煤機(jī)輥套，高鉻鑄鐵/鋼(球鐵)或高速鋼/球鐵復(fù)合軋輥，碳鋼/高鉻鑄鐵泥漿泵缸套。工藝關(guān)鍵仍然是雙金屬的澆注溫度和澆注間隔時間。以內(nèi)徑垂180mm，外徑220mm的泥漿泵缸套為例，鑄型轉(zhuǎn)速為外層690 - 750r/min、內(nèi)層890-950r/min ;金屬模具預(yù)熱溫度為250?300°C ;外層ZG200-400澆注溫度1520 - 1550°C,內(nèi)層高鉻鑄鐵澆注溫度為1380 -14200C ;兩層金屬澆注間隔為20-35s。
[0008]本發(fā)明提供的耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，其有益效果在于:沖擊韌度比高，在保證不浙裂的前提下，大幅度提高了耐磨性能。
[0009]
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明提供的耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0011]實施例一
采用離心鑄造工藝適于回轉(zhuǎn)形狀的耐磨件鑄造。采用離心鑄造工藝，可鑄造耐磨白口鑄鐵/鋼(灰鑄鐵)雙金屬中速磨煤機(jī)輥套，高鉻鑄鐵/鋼(球鐵)或高速鋼/球鐵復(fù)合軋輥，碳鋼/高鉻鑄鐵泥漿泵缸套。工藝關(guān)鍵仍然是雙金屬的澆注溫度和澆注間隔時間。以內(nèi)徑垂180mm,外徑220mm的泥衆(zhòng)泵缸套為例，鑄型轉(zhuǎn)速為外層690r/min、內(nèi)層890r/min ；金屬模具預(yù)熱溫度為250°C ;外層ZG200-400澆注溫度1520°C，內(nèi)層高鉻鑄鐵澆注溫度為13800C ;兩層金屬澆注間隔為20s。
[0012]雙液平澆復(fù)合工藝宜先澆鋼液，間隔一定時間再澆鐵液。先澆鋼液后，為防止鐵液澆注時兩液沖混，須澆鋼后間隔一定時間待表層凝固，此時將形成鐵的氧化物，再澆高鉻鑄鐵液到鑄鋼表面，鐵液中高含量的C、Cr等活潑元素可能將這些氧化物還原。此時鋼表面的氧化物去除，而生成的CO和Cr203進(jìn)入鐵液后上浮排除。之后鐵液便可以在清潔的鑄鋼表面上鋪展和潤濕，并因兩種金屬成分差異而出現(xiàn)成分高溫短程擴(kuò)散，化學(xué)成分的連續(xù)過渡造成鋼至鐵熔點(diǎn)的高低連續(xù)過渡。隨整個體系溫度的下降，鐵液在鋼表面依次形核和結(jié)晶。具體的形核結(jié)晶過程可能是過渡層的液體在碳鋼層已存在的奧氏體晶體的結(jié)晶前沿上成核并長大。在過渡層區(qū)域內(nèi)，正在生長著的奧氏體晶體邊緣的前方富聚著各種雜質(zhì)、引起成分過冷，促使凸部加速長大，呈樹枝狀連續(xù)生長。當(dāng)結(jié)晶即將終了時，高鉻鑄鐵的液體以過渡金屬的結(jié)晶前沿為結(jié)晶基面，生核長大。這種生長方式將使碳鋼中的奧氏體與過渡層中奧氏體、高鉻鑄鐵中的初生奧氏體連接起來，構(gòu)成了連續(xù)的奧氏體晶體骨架，得到了結(jié)合緊密的雙金屬復(fù)合鑄件。當(dāng)然，鋼表面異質(zhì)形核結(jié)晶長大也是可能的。雙液離心鑄造工藝，先鐵后鋼則是鐵表層熔化機(jī)理；雙液隔板立澆工藝是還原一擴(kuò)散一形核及表層熔化兩種機(jī)理并存。
【主權(quán)項】
1.一種耐磨鋼/鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:采用離心鑄造工藝，工藝關(guān)鍵是雙金屬的澆注溫度和澆注間隔時間，鑄型轉(zhuǎn)速為外層690 - 750r/min、內(nèi)層890 -950r/min ;金屬模具預(yù)熱溫度為250?300°C ;外層ZG200-400澆注溫度1520 - 1550°C，內(nèi)層高鉻鑄鐵澆注溫度為1380 -14200C ;兩層金屬澆注間隔為20?35s。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨鋼／鐵復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，采用離心鑄造工藝適于回轉(zhuǎn)形狀的耐磨件鑄造，可鑄造耐磨白口鑄鐵／鋼（灰鑄鐵）雙金屬中速磨煤機(jī)輥套，高鉻鑄鐵／鋼（球鐵）或高速鋼／球鐵復(fù)合軋輥，碳鋼／高鉻鑄鐵泥漿泵缸套；工藝關(guān)鍵仍然是雙金屬的澆注溫度和澆注間隔時間；以內(nèi)徑垂180mm，外徑220mm的泥漿泵缸套為例，鑄型轉(zhuǎn)速為外層690-750r/min、內(nèi)層890-950r/min；金屬模具預(yù)熱溫度為250～300℃；外層ZG200-400澆注溫度1520-1550℃，內(nèi)層高鉻鑄鐵澆注溫度為1380-1420℃；兩層金屬澆注間隔為20-35s；其有益效果在于：沖擊韌度比高，在保證不浙裂的前提下，大幅度提高了耐磨性能。
【IPC分類】B22D13-00
【公開號】CN104550810
【申請?zhí)枴緾N201310514267
【發(fā)明人】劉升遷
【申請人】青島天恒機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月28日