步进式冷床底盘的铸造改进工艺.pdf

本发明公开了一种步进式冷床底盘的铸造改进工艺，1)改变炉料的组成；确定材质的炉料组成：新生铁53%、废钢20%、回炉料25%、硅铁和锰铁各l%；铸件的抗拉强度均达265MPa以上；2)过热处理铁液。温度、化学成分和纯净度是铁液的3项指标。在一定温度范围内提高铁液温度能使石墨细化，基体组织致密，抗拉强度提高；将出铁温度定为1480-1500℃；3)铁液的孕育处理。选用硅钡钙作为孕育剂，加入量为0.6%，采用m铁槽孕育的方法；其有益效果在于：铜冶炼能耗为150kg/t，作业率保持在98%，铜回收率98.4%，投料量平均270t/h，烟尘率5%以下，经济效益显著。

权利要求书
1.  一种步进式冷床底盘的铸造改进工艺，其特征在于：1)炉料组成：新生铁53%、废钢20%、回炉料25%、硅铁和锰铁各l%；铸件的抗拉强度均达265 MPa以上；2)过热处理铁液：温度、化学成分和纯净度是铁液的3项指标；在一定温度范围内提高铁液温度能使石墨细化，基体组织致密，抗拉强度提高；将出铁温度定为1480 -1500℃；3)铁液的孕育处理：选用硅钡钙，作为孕育剂，加入量为0.6%，采用m铁槽孕育的方法。

说明书步进式冷床底盘的铸造改进工艺
 
技术领域
   本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种步进式冷床底盘的铸造改进工艺。
 
背景技术
步进式冷床的制作中，底盘是重要部件，其质量直接影响到钢板的质量。底盘材质为HT250，长850 mm，宽244 mm，最厚处60 mm，最薄处25 mm，属于小型板类铸件。底盘要求耐热性好、抗冲击。若采用普通砂型单件铸造．需要足够的造型及浇注面积，而且砂铁比高，铸件成本较高。通过对底盘铸件的铸造T艺及材质改进，生产出既经济又质量高的合格冷床底盘。铸造T艺现状及存在的问题：平板类灰铸铁件外形简单，大部分结构比较均匀。其铸造T艺简单，铸件质量对铸造T艺不敏感。传统的生产方法是采用单箱单件或单箱两件平浇铸，投入高、产量低，且占用场地面积大，耗砂量高，浇注次数多，铸件质量得不到保证。目前，板类小型铸件生产主要存在以下问题。
1)由于浇注时间过长，受铁液的冲刷和热冲击作用，铸件上下表面易产生夹砂和砂眼。
2）如果型砂性能不佳，透气性不好，铸件上表面易产生气孔。
3)面积大的薄壁平板件，如果浇口位置分布不当，浇注温度低或浇注时间过长，会导致浇不足、冷隔和翘曲变形。
4）如果砂箱结构不良或合箱操作不当，会涨箱，使铸件壁厚不均或变形。
5）平板类铸件由于型腔平面部分面积大，且型砂性能和紧实度不易保持一致，加之受热条件不同，也会引起铸件表面夹砂。
6）化学成分不稳定造成铸件力学性能低。
生产实践表明，对于平板类铸件，保持上下表面无缺陷有困难，但通过选择合理的铸造T艺，加强混砂造型、合箱和浇注等操作过程的控制，仍可在生产中取得满意的效果。
 
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种步进式冷床底盘的铸造改进工艺。
本发明提供的步进式冷床底盘的铸造改进工艺，其技术特点如下：
1)改变炉料的组成。灰铸铁的炉料一般由新生铁、废钢、回炉料和铁合金组成。加入废钢可以降低铁液含碳量，提高灰铸铁的力学性能，但废钢加入量过高易引超铁液碳量过低。经多次试验，确定材质的炉料组成：新生铁53%、废钢20%、回炉料25%、硅铁和锰铁各l%。铸件的抗拉强度均达265 MPa以上。
2)过热处理铁液。温度、化学成分和纯净度是铁液的3项指标，而铁液温度的高低又直接影响到化学成分和纯净度。铁液温度的提高有利于提高流动性，获得合格的铸件。在一定温度范围内提高铁液温度能使石墨细化，基体组织致密，抗拉强度提高。但过度过热不仅浪费能量，对力学性能也有影响。根据试验，将出铁温度定为1480 -1500℃。
3)铁液的孕育处理。选用硅钡钙作为孕育剂，加入量为0.6%，采用m铁槽孕育的方法。通过孕育处理，促进了石墨化，改变了石墨形态，减少了白口倾向，改善了铸铁的力学性能。
本发明提供的生产步进式冷床底盘的铸造改进工艺，其有益效果在于：，铜冶炼能耗为150 kg/t，作业率保持在98%，铜回收率98.4%，投料量平均270 t/h，烟尘率5%以下，经济效益显著。
 
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明提供步进式冷床底盘的铸造改进工艺，进行详细的说明。
实施例一
1)改变炉料的组成。灰铸铁的炉料一般由新生铁、废钢、回炉料和铁合金组成。加入废钢可以降低铁液含碳量，提高灰铸铁的力学性能，但废钢加入量过高易引起铁液中含碳量过低。经多次试验，确定材质的炉料组成：新生铁53%、废钢20%、回炉料25%、硅铁和锰铁各l%。铸件的抗拉强度均达265 MPa以上。
2)过热处理铁液。温度、化学成分和纯净度是铁液的3项指标，而铁液温度的高低又直接影响到化学成分和纯净度。铁液温度的提高有利于提高流动性，获得合格的铸件。在一定温度范围内提高铁液温度能使石墨细化，基体组织致密，抗拉强度提高。但过度过热不仅浪费能量，对力学性能也有影响。根据试验，将出铁温度定为1480 -1500℃。
3)铁液的孕育处理。选用硅钡钙作为孕育剂，加入量为0.6%，采用m铁槽孕育的方法。通过孕育处理，促进了石墨化，改变了石墨形态，减少了白口倾向，改善了铸铁的力学性能。
化学成分的合理选择
1)针对C、Si、Mn、P、S等元素对灰铸铁抗拉强度的影响，合理选择化学成分：C 3.1% - 3.2%，Si l.9%- 2.3%, Mn 0.9% - 1.1%.P≤0.1%.S 0.07% - 0.08%。
2)合金元素的选择。Cr、Mo、V、Cu能显著提高铸件的抗拉强度，但当碳当量低时易促使铸件产生白口，影响铸件的切削性能。Cu、Ni可使珠光体数量增多和细化，既能提高铸件的强度和硬度，又能防止白口的产生。因Ni的价格比较高，而Cu的价格相对低一些，因此选择Cu作为合金元素，CLI量控制在0.2% - 0.3%。
3)微量元素的选择。微量元素Sn、Sb、Bi等在含量很低的情况下就能显著改变铁液的特性和凝固后的组织。为了增加珠光体的数量，微量元素选择Sb，含量<0.02%。