钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁及其加工方法 技术领域 本发明涉及一种连铸钢包液压滑动水口装置技术领域， 特别是涉及一种钢包滑动 水口机构滑托用耐热球磨铸铁及其加工方法。
背景技术 滑托是用在钢包滑动水口机构上， 滑托在钢包上使用工作时， 工作温度一般为 700 ～ 800℃。目前， 钢包上使用的滑托大都采用 QT500-7 的材质， 使用该种材质的滑托在 高温下工作时， 零件的机械性能下降较快， 其使用寿命很短， 有时还可能会造成钢包跑钢事 故。
因此， 为了提高滑托在钢包上高温工作下的机械性能， 使其使用寿命得以提高， 研 究开发一种新的材质来代替 QT500-7 是非常必要的。
关于钢包滑动水口机构方面的文献报道有很多， 但大都是钢包滑动水口机构方面 的专利文献。例如 ： 1、 申请号为 200820225765.5、 实用新型名称为 “一种钢包滑动水口机 构” ， 该实用新型公开的钢包滑动水口机构包括底座、 支架、 滑块、 上水口砖、 上滑板砖、 下水 口砖、 下滑板砖及液压缸驱动机构。2、 申请号为 200920303798.1、 实用新型名称为 “钢包滑 动水口机构” ， 该实用新型钢包滑动水口机构包含安装板、 拖板、 上滑板砖、 下滑水口砖、 弹 簧盒、 框架、 关节。
发明内容
本发明为了解决目前钢包滑动水口机构滑托所用材质存在的问题， 提供一种钢包 滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁及其加工方法。 本发明技术方案采用的耐热球磨铸铁材 料， 其耐热温度达到 900℃， 通过本发明技术方案加工制备而成的滑托产品， 经过热处理后 在 700 ～ 800℃工作环境下， 零件的抗拉强度 （δb/Mpa） 仍然保持 70δb/Mpa 以上， 使用寿命 可超过 100 炉次。
为了解决上述问题， 本发明采用的技术方案是 ： 本发明提供一种钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁， 以重量百分含量表示， 所述 耐热球磨铸铁原料化学组成为 C 2.8 ～ 3.2%， Si 3.5 ～ 4.0%， Mn 0.7 ～ 0.9%， P ≤ 0.05%， S ≤ 0.03%， Al 2.0 ～ 4.0%， Cr 0.4 ～ 0.6%， 余量为 Fe， 各成分总和为 100%。
根据上述的钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁， 所述耐热球磨铸铁原料化学 组成为 C 2.9 ～ 3.1%， Si 3.7 ～ 3.9%， Mn 0.75 ～ 0.85%， P ≤ 0.05%， S ≤ 0.03%， Al 2.5 ～ 3.5%， Cr 0.4 ～ 0.6%， 余量为 Fe， 各成分总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 所述加工方法包 括以下步骤 ： a、 铸造模型 ： 首先采用树脂砂利用常规方法铸造钢包滑动水口机构滑托的模型， 滑托模型采用锆英粉涂料刷型 ； b、 熔炼 ： 将满足上述化学组成的耐热球磨铸铁在电炉中进行熔炼， 电炉熔炼温度为 1400 ～ 1500℃， 熔炼时间为 2 ～ 3 小时， 熔炼后得到合金液体 ； c、 浇注 ： 将步骤 b 熔炼后的合金液体注入步骤 a 铸造成的钢包滑动水口机构滑托的模 型内进行浇注， 浇注后自然冷却至常温， 冷却后进行脱模， 并清除树脂砂， 得到钢包滑动水 口机构滑托粗产品 ； d、 热处理 ： 将步骤 c 脱模后的粗产品加热至 890 ～ 930℃， 保温 3 ～ 4 小时， 保温后冷 却至 400℃出炉， 最后进行空气冷却， 冷却至常温后即得到产品钢包滑动水口机构滑托。
根据上述的利用耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 步骤 b 中所述 电炉熔炼温度为 1480 ～ 1500℃。
根据上述的利用耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 步骤 d 中所述 将粗产品加热至 900 ～ 920℃， 保温 3 ～ 4 小时。
本发明的积极有益效果 ： 1、 本发明采用的耐热球磨铸铁材料 , 其耐热温度能达到 900℃ ； 零件的抗拉强度 （δb/ Mpa） 在 800℃时， σb=82MPa ： 900℃时， σb=48MPa。 2、 利用本发明技术方案加工的滑托在 700 ～ 800℃工作环境下， 零件的抗拉强 度 （δb/Mpa） 仍然保持 70δb/Mpa 以上， 使用寿命可超过 100 炉次。
四、 具体实施方式 ： 以下实施例仅为了进一步说明本发明， 并不限制本发明的内容。
实施例 1 ： 钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁及其加工方法 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示， C 3.0%， Si 4.0%， Mn 0.8%， P 0.03%， S 0.02%， Al 3.0%， Cr 0.5%， 余量为 Fe， 各成分总 和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 该加工方法详细 步骤如下 ： a、 铸造模型 ： 首先采用树脂砂利用常规方法铸造钢包滑动水口机构滑托的模型， 滑托 模型采用锆英粉涂料刷型 ； b、 熔炼 ： 将 上 述 化 学 组 成 的 耐 热 球 磨 铸 铁 在 电 炉 中 进 行 熔 炼， 电炉熔炼温度为 1400℃， 熔炼时间为 3 小时， 熔炼后得到合金液体 ； c、 浇注 ： 将步骤 b 熔炼后的合金液体注入步骤 a 铸造成的钢包滑动水口机构滑托的模 型内进行浇注， 浇注后自然冷却至常温， 冷却后进行脱模， 并清除树脂砂， 得到钢包滑动水 口机构滑托粗产品 ； d、 热处理 ： 将步骤 c 脱模后的粗产品加热至 900℃， 保温 3.5 小时， 保温后冷却至 400℃ 出炉， 最后进行空气冷却， 冷却至常温后即可得到产品钢包滑动水口机构滑托。
实施例 2 ： 与实施例 1 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示， C 2.8%， Si 3.5%， Mn 0.7%， P 0.01%， S 0.01%， Al 2.0%， Cr 0.4%， 余量为 Fe， 各成分总 和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 与实施例 1 不同
之处在于 ： 步骤 b 中 ： 电炉熔炼温度为 1450℃， 熔炼时间为 2.5 小时 ； 步骤 d 中 ： 将步骤 c 脱模后的粗产品加热至 930℃， 保温 3 小时。
实施例 3 ： 与实施例 1 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示， C 3.2%， Si 4.0%， Mn 0.9%， P 0.05%， S 0.03%， Al 4.0%， Cr 0.6%， 余量为 Fe， 各成分总 和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 与实施例 1 不同 之处在于 ： 步骤 b 中 ： 电炉熔炼温度为 1500℃， 熔炼时间为 2 小时 ； 步骤 d 中 ： 将步骤 c 脱模后的粗产品加热至 890℃， 保温 4 小时。
实施例 4 ： 与实施例 1 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示， C 2.9%， Si 3.7%， Mn 0.85%， P 0.04%， S 0.025%， Al 2.2%， Cr 0.44%， 余量为 Fe， 各成分 总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 与实施例 1 不同 之处在于 ： 步骤 b 中 ： 电炉熔炼温度为 1480℃， 熔炼时间为 2 小时 ； 步骤 d 中 ： 将步骤 c 脱模后的粗产品加热至 910℃， 保温 3.5 小时。
实施例 5 ： 与实施例 1 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示，C 3.1%， Si 3.8%， Mn 0.72%， P 0.025%， S 0.015%， Al 3.9%， Cr 0.56%， 余量为 Fe， 各成 分总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法， 与实施例 1 不同 之处在于 ： 步骤 b 中 ： 电炉熔炼温度为 1420℃， 熔炼时间为 3 小时 ； 步骤 d 中 ： 将步骤 c 脱模后的粗产品加热至 900℃， 保温 4 小时。
实施例 6 ： 与实施例 1 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示， C 2.84%， Si 3.56%， Mn 0.87%， P 0.015%， S 0.02%， Al 3.5%， Cr 0.48%， 余量为 Fe， 各成 分总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法同实施例 1。
实施例 7 ： 与实施例 2 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示，C 3.18%， Si 3.6%， Mn 0.75%， P 0.02%， S 0.02%， Al 2.8%， Cr 0.52%， 余量为 Fe， 各成 分总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法同实施例 2。
实施例 8 ： 与实施例 4 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表示，C 2.95%， Si 3.7%， Mn 0.8%， P 0.03%， S 0.03%， Al 3.2%， Cr 0.45%， 余量为 Fe， 各成分 总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法同实施例 4。
实施例 9 ： 与实施例 2 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示，C 2.9%， Si 3.7%， Mn 0.75%， P 0.03%， S 0.02%， Al 2.5%， Cr 0.4%， 余量为 Fe， 各成分 总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法同实施例 2。
实施例 10 ： 与实施例 2 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示，C 3.1%， Si 3.9%， Mn 0.85%， P 0.05%， S 0.03%， Al 3.5%， Cr 0.6%， 余量为 Fe， 各成分 总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法同实施例 2。
实施例 11 ： 与实施例 4 基本相同， 不同之处在于 ： 本发明钢包滑动水口机构滑托用耐热球磨铸铁的原料化学组成为 ： 以重量百分含量表 示，C 3.0%， Si 3.8%， Mn 0.80%， P 0.035%， S 0.01%， Al 3.0%， Cr 0.5%， 余量为 Fe， 各成分 总和为 100%。
一种利用上述耐热球磨铸铁加工钢包滑动水口机构滑托的方法同实施例 4。6