高铬镍五合金铸件及其生产工艺.pdf

本发明公开了一种高铬镍五合金铸件及其生产工艺。铸件各组分的重量百分含量为：碳3.00-3.40，铬9.50-10.50，锰0.5-1.00，硅1.40-1.80，钼0.50-0.55，镍5.00-5.50，钒0.10-0.13，稀土0.10-0.15，磷≤0.04，硫≤0.004，其余为铁和杂质。本发明分二次热处理，第一次热处理温度为400-950℃，时间为40小时，第二次热处理回火温度为200-350℃，时间为9小时。本发明采用的上述技术方案，金属元素组织成分稳定；提高了产品的耐磨性能；也能够消除内应力，提高产品性能稳定性。

1.  一种高铬镍五合金铸件，其特征在于各组分的重量百分含量为：碳3.00-3.40，铬9.50-10.50，锰0.5-1.00，硅1.40-1.80，钼0.50-0.55，镍5.00-5.50，钒0.10-0.13，稀土0.10-0.15，磷≤0.04，硫≤0.004，其余为铁和杂质。

2.  一种高铬镍五合金铸件的生产工艺，铸件各组分的重量百分含量为：碳3.00-3.40，铬9.50-10.50，锰0.5-1.00，硅1.40-1.80，钼0.50-0.55，镍5.00-5.50，钒0.10-0.13，稀土0.10-0.15，磷≤0.04，硫≤0.004，其余为铁和杂质，其特征在于包括以下步骤：
(1)模具：与客户合同签约的图纸设计校对；
(2)混砂：将石英砂和水玻璃在滚轮式混砂机内混辗3-8分钟，石英砂与水玻璃的重量百分比为92-94∶6-8；
(3)造型：模具砂箱、冒口、砂芯核实后按操作规程操作；
(4)冶炼：由电炉工配制A3-45号废钢、16-22号生铁以及各金属元素投放，各金属元素组分严格按比例计量；
(5)浇注：行车制控吊包浇注，砂箱保温36-48小时；
(6)清砂：人工处理；
(7)焊补：热焊补切割；
(8)抛丸：处理产品表面光洁；
(9)热处理：在全纤维电子数控车炉中分二次热处理，第一次热处理温度为400-950℃，时间为40小时，第二次热处理回火温度为200-350℃，时间为9小时。

高铬镍五合金铸件及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种合金铸件及其生产工艺，尤其是一种高铬镍五合金铸件及其生产工艺。
背景技术
合金铸件在我国广为应用，主要应用于矿产、机械、建材等领域，属于易损耐磨件。例如用于立磨机衬板的合金铸件，因为工矿环境恶劣，对材料的耐磨性能要求很高。现有的合金铸件由于添加金属元素组分以及各组分配比不合理的原因，例如铬、镍组分含量偏低，不能有效提高合金铸件的硬度，影响了铸件的耐磨性能。另外，现有的合金铸件由于在生产过程中只进行一次热处理，温度在900℃左右，无法有效消除生产过程中产生的内应力，导致铸件在长时间使用过程中会产生裂纹或者龟裂现象，铸件的性能不稳定，也会影响到铸件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高耐磨性能的高铬镍五合金铸件及其生产工艺。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：高铬镍五合金铸件各组分的重量百分含量为：碳3.00-3.40，铬9.50-10.50，锰0.5-1.00，硅1.40-1.80，钼0.50-0.55，镍5.00-5.50，钒0.10-0.13，稀土0.10-0.15，磷≤0.04，硫≤0.004，其余为铁和杂质。
本发明高铬镍五合金铸件的生产工艺，铸件各组分的重量百分含量为：碳3.00-3.40，铬9.50-10.50，锰0.5-1.00，硅1.40-1.80，钼0.50-0.55，镍5.00-5.50，钒0.10-0.13，稀土0.10-0.15，磷≤0.04，硫≤0.004，其余为铁和杂质，工艺过程包括以下步骤：
(1)模具：与客户合同签约的图纸设计校对；
(2)混砂：将石英砂和水玻璃在滚轮式混砂机内混辗3-8分钟，石英砂与水玻璃的重量百分比为92-94∶6-8；
(3)造型：模具砂箱、冒口、砂芯核实后按操作规程操作；
(4)冶炼：由电炉工配制A3-45号废钢、16-22号生铁以及各金属元素投放，各金属元素组分严格按比例计量；
(5)浇注：行车制控吊包浇注，砂箱保温36-48小时；
(6)清砂：人工处理；
(7)焊补：热焊补切割；
(8)抛丸：处理产品表面光洁；
(9)热处理：在全纤维电子数控车炉中分二次热处理，第一次热处理温度为400-950℃，时间为40小时，第二次热处理回火温度为200-350℃，时间为9小时。
本发明采用的上述技术方案，由于浇注时砂箱保温时间长，金属元素组织成分稳定；高含量的铬、镍元素也提高了产品的硬度，从而提高产品的耐磨性能；采用二次热处理工艺也能够消除内应力，减少裂纹、龟裂现象，提高产品性能稳定性。
具体实施方式
实施例1：
本发明的高铬镍五合金铸件，其各组分的重量百分含量为：碳3.00，铬9.50，锰0.5，硅1.40，钼0.50，镍5.00，钒0.10，稀土0.10，磷0.01，硫0.001，其余为铁和杂质。
本发明高铬镍五合金铸件的生产工艺，包括有下列步骤：
(1)模具：与客户合同签约的图纸设计校对；
(2)混砂：将石英砂和水玻璃在滚轮式混砂机内混辗3分钟，石英砂与水玻璃的重量百分比为92∶8；
(3)造型：模具砂箱、冒口、砂芯核实后按操作规程操作；
(4)冶炼：由电炉工配制A3号废钢、16号生铁以及各金属元素投放，各金属元素组分严格按实施例1比例计量；
(5)浇注：行车制控吊包浇注，砂箱保温36小时；
(6)清砂：人工处理；
(7)焊补：热焊补切割；
(8)抛丸：处理产品表面光洁；
(9)热处理：在全纤维电子数控车炉中分二次热处理，第一次热处理温度为400℃，时间为40小时，第二次热处理回火温度为200℃，时间为9小时。
实施例2：
本发明的高铬镍五合金铸件，其各组分的重量百分含量为：碳3.20，铬10.00，锰0.80，硅1.60，钼0.52，镍5.20，钒0.11，稀土0.12，磷0.02，硫0.002，其余为铁和杂质。
本发明高铬镍五合金铸件的生产工艺，包括有下列步骤：
(1)模具：与客户合同签约的图纸设计校对；
(2)混砂：将石英砂和水玻璃在滚轮式混砂机内混辗5分钟，石英砂与水玻璃的重量百分比为93∶7；
(3)造型：模具砂箱、冒口、砂芯核实后按操作规程操作；
(4)冶炼：由电炉工配制A40号废钢、20号生铁以及各金属元素投放，各金属元素组分严格按实施例2比例计量；
(5)浇注：行车制控吊包浇注，砂箱保温42小时；
(6)清砂：人工处理；
(7)焊补：热焊补切割；
(8)抛丸：处理产品表面光洁；
(9)热处理：在全纤维电子数控车炉中分二次热处理，第一次热处理温度为700℃，时间为40小时，第二次热处理回火温度为300℃，时间为9小时。
实施例3：
本发明的高铬镍五合金铸件，其各组分的重量百分含量为：碳3.40，铬10.50，锰1.00，硅1.80，钼0.55，镍5.50，钒0.13，稀土0.15，磷0.04，硫0.004，其余为铁和杂质。
本发明高铬镍五合金铸件的生产工艺，包括有下列步骤：
(1)模具：与客户合同签约的图纸设计校对；
(2)混砂：将石英砂和水玻璃在滚轮式混砂机内混辗8分钟，石英砂与水玻璃的重量百分比为94∶6；
(3)造型：模具砂箱、冒口、砂芯核实后按操作规程操作；
(4)冶炼：由电炉工配制A45号废钢、22号生铁以及各金属元素投放，各金属元素组分严格按实施例3比例计量；
(5)浇注：行车制控吊包浇注，砂箱保温48小时；
(6)清砂：人工处理；
(7)焊补：热焊补切割；
(8)抛丸：处理产品表面光洁；
(9)热处理：在全纤维电子数控车炉中分二次热处理，第一次热处理温度为950℃，时间为40小时，第二次热处理回火温度为350℃，时间为9小时。
本发明采用的组分和生产工艺，使得高铬镍五合金铸件的抗拉强度不小于650MPa，冲击韧性不小于3J/cm2，伸长率不大于8％，表面硬度可以达到60-62HRC。