鉻系鑄鐵磨球的鑄造

1、Wearabte Irons鋸系鑄鐵磨球的鑄造章舟I,羅友根2,應(yīng)根鵬3(1杭州學(xué)林科技開(kāi)發(fā)服務(wù)部.浙江杭州310()12；2龍游橫山制球廠浙江龍游324406；3.杭州奧寶化工有限公司.浙江杭州3100摘要:簡(jiǎn)單介紹了俗系鑄鐵鑄造烤球的化學(xué)成分、毎體組織和力學(xué)性能分析了其熔煉丁藝和鑄型待點(diǎn).指出了膺球的 市場(chǎng)新需求。關(guān)鍵詞:俗系鑄鐵腐球;耐瞎性;熔煉丁藝;鑄型中圖分類(lèi)號(hào):TG252文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-8345: 2010)04-0048-04DOI： 10.3969/j.in. 1003-8345.2010.04.0()6Casting Production of Chromi

2、um Series Cast Iron Grinding BallsZHANG Zl>ouLUO You-gen YING Cen-peng5(1 .Hangzhou Xuclin Science- Technology Development Service. Hangzlicu 310012. China; 2. Longxxxi I lengshan Steel BallFactory. Longyou 324406. China: 3. Hangzhou AobaoChemical Co. Ltd. Hangzhou 310012. China)/Xbstract ： A bri

3、ef inlnxluction was inadr to I he <'heinicdl com|M>Hitionb nuilrix wtruclure. mechanical proiwrtieH and mrlling proc ess of ehroiniuni series cast iron grinding balls. The particularities of their melting process and moulds uere analyzed, and the new market requirrinrnts w<#rr |M>inl

4、r<l outKeywords： chromium series cast iron grinding balk; wear resistaiu e: melting proc ess； casting mould48現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearabte Irons#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearabte Irons收稿日期：2(X)9-11-25 修定日期：2O1O-O4-IO件者簡(jiǎn)介：*舟(1937.】I-)男.畢業(yè)于東南大學(xué)(思南京工學(xué) 虎)鑄逢寺業(yè)工収師.目前從審伶it新技術(shù)的總用推廣工作隨著冶金礦山、建材水泥撚電磨煤、化T.粉 料、核料業(yè)、非鐵金屬原材料和煉鐵高爐煤粉 等行業(yè)所需

5、磨球不斷增加,我國(guó)磨球生產(chǎn)規(guī)模迅 速發(fā)展熔煉設(shè)備和鑄造工藝也不斷得到改進(jìn),#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearabte Irons#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearabte Ironslalffl 5(c)中箭頭處能諧分析(!>)圖5中箭頭處能講分析#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearabte Irons圖6緻區(qū)成分分析Fig.6 EDX analyMs graph參 考文獻(xiàn)【21任裁贊張的江.鋼秋金怕圖活糾上?？茖W(xué)技術(shù)出版|1謝忸星.張一淸制球的應(yīng)用狀況與燒損機(jī)理M武漢化工學(xué)2(X)3 680-719.血院學(xué)報(bào)2(X)2. (6):56-59.(編輯：楊 楊.E-mail: xdztyyQI'

6、awfc.coin)49現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons耐磨鑄鐵#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons金屬型消失模鑄造沖天爐一感應(yīng)電爐収聯(lián)或單 一感應(yīng)電爐熔煉已廣泛應(yīng)用爐料則主耍采用產(chǎn) 地廠礦廢鋼屑?jí)簤K和機(jī)械加工鋼材切屑,如四川 周邊以帆鈦鋼銅磨球?yàn)橹?沿海地區(qū)以廢鋼鐵市 場(chǎng)冋收?qǐng)?bào)廢機(jī)床、電機(jī)殼、零星廢鋼鐵及廢料等 為主，并以微合金低鋸球?yàn)橹?西部寧夏、庁海以 儕探系為主;江西部分地區(qū)以鐳和微量鋸為主1珞系鑄鐵磨球的特點(diǎn)(1) 低鉛合金白口鑄鐵磨球包括低鉛鉗銅、 低鋸銳鈦、低鋸銅、低俗磷銅鈦以及英它W、v、p 等微合金化的低鋸白口鑄鐵等，因w(Cr)量少. 具有價(jià)格

7、低的優(yōu)點(diǎn).球徑大于60 mm的磨球一般采用沖天爐一 感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉金屬型澆注.淬火+冋火處 理;球徑小于5() mm的燒球則可用沖天爐熔煉 (也有用改進(jìn)型三節(jié)熔煉)金屬型澆注,等溫淬 火處理。低俗磨球應(yīng)用于水泥干磨作業(yè)時(shí)，耐磨性是 普通鋼的79借;應(yīng)用于礦石濕磨作業(yè)時(shí)是普 通鋼球的23倍是中碳、高碳淬火+回火鋼球的 11.5 信。(2)中高俗合金鑄鐵席球因M (Cr)M比低俗 球髙得多,故其成本和售價(jià)較髙 對(duì)于門(mén)倉(cāng)作業(yè), 其具冇降耗、節(jié)球、增效的優(yōu)點(diǎn);對(duì)于濕磨礦石 (鋁磯土、金礦石、銅礦石、鐵礦石等)中高俗磨 球在使用中的耐咿性高于普通鋼球8-1()倍，且 耐蝕，2珞系鑄鐵磨球化學(xué)成分按(；

8、Bfri7445-1998標(biāo)準(zhǔn)鑄造磨球化學(xué)成分 見(jiàn)喪1按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)D17T681-1999.見(jiàn)喪2。 世材二業(yè)用鋸合金鑄造儒球化學(xué)成分TCC533- 1999見(jiàn)表3。3基體組織和力學(xué)性能3.1基體組織(1)碳化物和馬氏體燒球組織中以碳化物為主*el、Cr£、( Fe、 CrhGCg'Cg'WC'TiC等是白口鐵中高硬 度碳化物，在保持定韌性下冇極高耐磨性，故 苴大小、多少、分布、形貌對(duì)解球的性能冇著直接 的影響馬氏體是過(guò)飽利碳溶解在體心立方a-Ee中#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons表I GB

9、/T17445-1998標(biāo)準(zhǔn)估系鑄鐵廉球的化學(xué)成分Tab. I Chemical coin|Mition>4 of <?ast iron grinding |>u|«* according to China National SUm<lar(| GBfT 17445-1998 '' h B( %)名稱(chēng)牌號(hào)CSiMnCrMoNiPs高鋸誨鐵磨球ZQ(：r262.O-2.8WI.O0.5-1.522-280-1.00-1.5WI.O0.06拓鉆祐鐵燒球ZQCr202(b2.8W1.00.5-1.518-220-2.50-1.5W1OW0.06拓鋸鑄

10、鐵館球Z(/：rl52(M0Ci.O0.5-1.513-170-3.00-1.5C1.0W0.06ZQ<：r82.I-3.20.5-2.20.5-1.57-100-1.00-1.5W1.0W0.06低幣誨鐵於越ZQ：r22236W1.20.5-1.51.5-3.00-1.0一cl.OW0.10貝氏體取戰(zhàn)鑄飲醪戰(zhàn)ZQSi312-3.62.0352.O-3.5-WI.O<0.03表2 按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DI/T681-1999僖系鑄拽磨球成分與性能0*Tal>.2 Chemical com|k>sili<>ns of cast iron grinding balls

11、 acc ording to China Elec tric jndustn Standard I )|/f681 -199921牌號(hào)化學(xué)成分WB(%)力學(xué)性能CSiMnsPCrMoCuNi沖擊韌性小2 硬度(HRC)*ZQCr262.00-3.30W1.20W2.0W0.060W00023.00-30.00W3.00W2.00W2.50M56ZQ(：r152.00-3.30W1.20W2.0C 0.060WO.IOOI4.00-1X.00W3.00W1.20W2.5O>58ZQCrl22.00-3.30W1.50W2.0W 0.060CO.IOO11.00-14.00W3.00W1.2

12、0W2.50ZQCrK20-3.20W2.20<2.0W 0.060CO.IOO7.00-11.00W1.50Cl.20<1.00M48ZQCr22O3.2O= 1.20<2.0先 0.080=0001.50-3.00<1.00<1.20<1.00衣46ZQSi33.003602OO35O0.50-3.00W0.030WO.IOOW0.50W0.30W0.30歲5歲50為喀球的表面硬度值表3 建材工業(yè)用珞合金鑄鐵磨球化學(xué)成分(JC/T533-2(m)卩I%(%)Tab.3 Chemical compositions of Cralloyed cast iro

13、n grinding balk according to Chinu Buikling Materials Industiy(Standard JC/r533-2OU4)訊wB( %)名稱(chēng)牌號(hào)CSiMnCrMoCuNiVPs側(cè)鑄球ZQCrl7Mii2<>6()223U24340.3-1.01.5-2.516.5-19.5W1.2W1.0W1.50.3C0.10wu.ou高俗鑄球ZQCrl2Mn2(P6O<>6()2U3U22320.3-1.21.5-2.511.0-14.5W1.2W1.0W15WU.3WU()0.60扃鉆鑄球ZyCrlS1022320.3-1.2041

14、.213.0-17.01.5W1.0W1.5一W0.lt)W0.00高俗鑄域ZQ(：r)2MCp 1022320.3-1.20.4-1.211.0-14.5Wl.5Wl0W1.5一W0l()«0.6()中修鑄殊ZQCr8M(P 1022-32O.5-2.OO.5-2.O6.0-10.0W1.5Wl0W15-W0.1UWO.OU低鉆鑄球ZQCr2"60«P6023225-3503-1.50.4-1.503-3.0W1.0W1.0C0.10woo51現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons#現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons所形成的周溶體，是不穩(wěn)

15、定的淬火組織,其硬度 取決于tr(C)量。(2) 珠光體和貝氏體珠比體是決索體和滲碳體的混合物，隨著tr (C)星的增Jjll.JtXJ體中滲碳體增* 淬火、回火 調(diào)節(jié)處理后的珠光體以索氏體、屈氏體、托氏體 為佳。也冇利用刖球余熱淬火、冋火而獲得珠光 體的。貝氏體也是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物 等溫溫度不同貝氏體的形態(tài)也不同.550-350 C|x間彫成羽巨狀的I：貝氏體；35OMS區(qū)間形 成呈黑色針狀的下貝氏體.下"!氏體是-種耐磨 性很好的組織，3.2力學(xué)性能飭系鑄鐵熾球的力學(xué)性能如衣4所示。表4掐系鑄鐵磨球的力學(xué)性能冋Tab.4 Mecrhanicul properties o

16、f Cr-Herirs alloyed rust iron grinding ballad牌號(hào)-我面便度(HRC)落球沖擊疲 勞壽命/次淬火態(tài)非淬火態(tài)的鑄鐵唐球ZQr2656M45000島鉗鑄鐵裁球ZQ(：r2()M45(XX)鬲餅鑄則球ZQrl5=50>49>8 000中鏘鑄鐵磨球ZQCrS一48M8 (XX)低俗鑄飲卵球ZQCr2->45>8 0004熔煉工藝目前很少有生產(chǎn)廠采用單一沖天爐熔煉，大 多來(lái)用沖天爐一感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉或感應(yīng)電爐 熔煉。4.1低、中錯(cuò)鑄鐵的熔煉(1) 采用大量的廢鋼、鐵們?nèi)蹮挄r(shí)應(yīng)盡量控 制熔化速度縮短熔化時(shí)間減少高溫保溫時(shí)間、 嚴(yán)禁冃熔化鑄

17、制的I藝來(lái)熔化低、中鋸鑄鐵，熔 煉時(shí)在1 400兀左右保溫.加欖蓋層(劑)。(2) 廢鋼、廢鐵切屆、冋爐料等爐料應(yīng)盡可能 用滾筒除去銹蝕、雜質(zhì);耍注意廢鋼、冋爐料的成夂持殊元素；如果用量大于50%. Hl配入含有 Ti、Al、B等與N親和力較大的爐料，以遏制因N 的增加而帶來(lái)的不利作用;配料時(shí)最好加入部分 新生鐵，可在加料時(shí)一起加入或在熔化后、扒渣 前加人。(3) 廢鋼量増加，必須要加増?zhí)紕?注意商用 增碳劑的質(zhì)就夏用含氮曲低的増族劑)增碳劑 可在裝料時(shí)加入，也可在鐵液溫度為1 400- 1 450兀時(shí)加入。(4) 用酸性爐襯(Si()J感應(yīng)電爐熔煉熔清 后加偏堿性的除渣覆蓋劑。4.2離錯(cuò)鑄鐵

18、的熔煉采川酸性中頻感應(yīng)電爐熔煉主要爐料為冋 鐵高借鑄鐵、銳鈦牛鐵、廢鋼、#1稀土硅鐵、鐳鐵 等，高借鑄鐵鐵液出爐溫度1 500-1 550乜出爐 后入包靜置，澆注溫度為1 350-1 400 V.稀土 合金在出爐詢5-1() min直接加入爐內(nèi)或澆包 內(nèi)，所冇爐料要分析成分于凈、無(wú)油膩銹蝕，5鑄型近來(lái)仰球生產(chǎn)廠家般采用金屬型、石舉 型、消失模于砂真空造型較多"52現(xiàn)代鑄鐵2010/4Wearable Irons耐磨鑄鐵5.1金屬型單球工藝，用于直徑100-120 mm或直徑 130 mm的大球，加冒口、用保溫砂套（砂套可用 熱電廠燒后的粉煤灰以水玻璃或樹(shù)脂作粘結(jié)劑 制作）；雙球藝大球

19、采用乖苴分型一型二球或 多球工藝（一型可置812球，球徑<60 mm）, nJ 采用恒壓等流量澆注系統(tǒng)、水平分型、單層排布、 中間的澆冒口采用砂質(zhì)保溫套（丁藝與砂型相 似）；普箱造型澆注，用于球徑不趙過(guò)40 mm的 小球，每型可置68球,疊型取68層為宜，中間 用砂芯和冒口套叫 5.2石墨型匸藝與金屬型相似，石墨制型。采用水平或 乖:直分型具冇鑄型冷速快、磨球表而比潔，磨球 璉體組織細(xì)密、均勻等優(yōu)點(diǎn)。5.3消失模5.3.1工藝流程年產(chǎn)3 000-5（）00 I或以上的低、中、高鋸鑄 鐵燒球.可采用如圖丨所示的較完梢的牛產(chǎn)線; 如果勾 /稍小,則可采用人工相輔的柔性生產(chǎn) 線;較小規(guī)模的僅采

20、用三維（或單維）振實(shí)臺(tái)抽 直空澆注設(shè)備或再加砂處理冷卻器 5.3.2 口模（泡刻模）制作及組串消失模鑄造磨球可像熔模粘密鑄進(jìn)一樣組|冷卻塔牛提機(jī)砂庫(kù)熟化|成模（球）砂溫冷卻機(jī)砂庫(kù)冷卻提升機(jī)電爐 一抽真空澆注|口模（球）組屮處理TH淸理圖1消失模站迪歷球生產(chǎn)工藝液祝岡Fig.l Pnxiuction pnxess flow chart of lost foam pattern-fast griiuling balls151俺發(fā)泡串磨球EPS泡翊模 磨球EPS泡翊?？蓡蝹€(gè)制 出、也可幾個(gè)、多個(gè)垂直制出,根據(jù)澆注磨球的工 藝、熔煉設(shè)備容量決定每只砂箱布程的EPS球 5.3.3鑄造T藝（1）造型貞空度：上好涂料的模串按藝設(shè) 汁要求放入據(jù)動(dòng)臺(tái)上的砂箱中，然后雨淋加砂, 振動(dòng)抽直空。苴直空度選