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在高能量沖擊的工作條件下,高錳鋼與錳鋼鑄件的應用范圍是廣闊的。許多鑄造廠,對生產此類鋼種鑄件缺乏-的認識,F對具體操作做簡要的說明,供生產者參考。高錳鋼鑄件多采用砂型造型工藝方案,砂型鑄造由于技術成熟,生產而廣為推廣。
1 、化學成分。高錳鋼按照分為5個牌號,主要區(qū)別是碳的含量,其范圍是0.75%-1.45%。受沖擊力越大,碳含量越低。錳含量在11.0%-14.0%之間,一般不應低于13%。錳鋼尚無,但錳含量應大于18%。硅含量的高低,對沖擊韌度影響較大,故應取下限,以不大于0.5%為宜。低磷低硫是基本的要求,由于高的錳含量自然起到脫硫作用,故降磷是要緊的,設法使磷低于0.07%。鉻是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。鉬是提高硬度的,一般在1.0%左右。
2、爐料。入爐材料是由化學成分決定的。主要爐料是碳素鋼(或鋼錠)、高碳錳鐵、中碳錳鐵、高碳鉻鐵及高錳鋼回爐料。有人誤認為只要化學成分合適,就可以多用回爐料,某些廠之所以產品不佳,皆出于此。不僅高錳鋼、錳鋼,凡是金屬鑄件,可以過多的使用回爐料,回爐料不應超過25%。
3 、熔煉。注意加料順序,無論用中頻爐,還是電弧爐熔煉,生產樹脂砂的廠家,總是先熔煉碳素鋼,而各類錳鐵和其他貴重合金材料,要分多次,每次少量入爐,貴重元素在加入,以減少燒損。料塊應盡量小些,以50-80mm為宜。熔清后,爐溫達到1580-1600℃時,要脫氧、脫氫、脫氮,可用鋁絲,也可用si-ca合金或sic等材料。將脫氧劑一定壓到爐內深處。
定向凝固是在凝固過程中采用強制手段,在凝固金屬還未凝固的熔體中建立起沿特定方向的溫度梯度。具體方法就是在工藝上采取 各項措施,使鑄件上從遠離冒口或澆注系統的部分到冒口或澆注系統炎間,建立一個逐步遞增的溫度梯度,這樣就可以-鑄件結構上各部分,按照遠離冒口的、薄的部分先凝固,然后按順序向著冒口或澆注系統的方向凝固,以實現鑄件厚實部分補縮薄細部分,而冒口又補縮厚實部分,從而將縮孔移入冒口中,終獲得致密而合格的鑄件。
定向凝固的優(yōu)點是:冒口補縮作用好,可以防止產生縮孔和縮松,獲得致密而合格的鑄件。因此,定向凝固對凝固收縮大,結晶范圍較小合金,常 采用這個原則-鑄件。
定向凝固的缺點:因鑄件各部分有較大的溫差,使得鑄件在凝固期間在過渡部位易產生熱裂,凝固后易產生應力和變形。定向凝固原則需要加冒口和補貼,工藝成品率較低,切冒口耗費大量工時,使成本提高。
1,反向壓彎法:根據軸類零件的熱處理變形規(guī)律,可在淬火前預加一個應力,即在零件彎曲方向的反向壓彎,以補償淬火后所產生的彎曲變形,可減小校直工作量。適用于截面明顯不均勻,變形-的零件。
2,靜態(tài)淬火法:要求淬火冷卻液的溫度要均勻,樹脂砂的價格,并且是在淬火前剛被攪勻后的靜止狀態(tài)。將零件用鉗子夾住,淬入冷卻液中。這種方法可比用鉛絲吊扎懸掛淬入變形量要小得多。
3,渭南樹脂砂,零件設計均勻對稱:零件的截面形狀設計應盡量均勻對稱,-時可開工藝用槽。例如,樹脂砂的制造原料,鏜桿上有兩條對稱的槽,實際上只用一條,另一條就是為了減小熱處理變形而設計的。
4,采用專1用淬火夾具淬火:如果零件截面是對稱的,在出爐后可套入專1用夾具,然后以垂直方向淬入冷卻液。由于零件變形受到夾具的-,一般都可以控制在預留余量范圍以內。
5,利用埋入式鹽浴爐加熱:插入式鹽浴爐加熱,零件單面受熱快,容易產生彎曲變形,而埋入式鹽浴爐則溫度較均勻,而且節(jié)能,也可采用流動粒子爐。
6,直吊橫放:對于長零件淬火前后的存放,應注意不使零件因自重而彎曲,采用架子直吊。長途運輸時,可采用多個塑料氣墊包,這樣不但能使零件自動取得平衡,且有減震作用。
7,淬火前消除應力:用于重要的容易變形的零件,例如精密長絲桿等。淬火前進行退火或正火以細化晶粒并使組織均勻化,減少內應力。淬火加熱時嚴格控制加熱溫度。
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