件调质后1-7轴尺寸会比调质前增大，为了抵消此影响，在铸造 工艺上减少了 0.3%收缩率。这样在铸造出来的毛坯比设计尺寸略小，粗加工时要计算并减 去调质涨大量，同样道理，行星头电机筒粗加工留加工余量时也要计算并抵消调质涨大量， 以最终获得尺寸精准的铸件。在摇臂本体的五轴位置的两侧增加补贴至下壁，补贴部分将 相应位置的水道槽铸实，使铸件上、下部分连通，保证铸件的顺序凝固；在后续加工时，再将 水道槽加工成型。
1、 碳（C):钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量 0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20% 2、 硅在钢中的作用： 提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
[0025]缺点:使钢的焊接性能恶化。
[0026] 3、锰在钢中的作用 (1)锰提高钢的淬透性。
[0027] (2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
[0028] 锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长 大的作用，因此锰钢对过热较敏感，在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒 元素如钼、钒、钛等来克服:⑧当锰的质量分数超过1%时，会使钢的焊接性能变坏，④锰会 使钢的耐锈蚀性能降低。
[0029] 4、铬在钢中的作用 (1)铬可提高钢的强度和硬度。
[0030] (2)铬可提高钢的高温机械性能。
[0031] (3)提高淬透性。
[0032]缺点:①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。
[0033] 5、镍在钢中的作用 (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
[0034] (2)镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。
[0035] (3)改善钢的加工性和可焊性。
[0036] 6、钼在钢中的作用 (1) 提高钢热强性 (2) 提高钢的淬透性。
[0037]缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。
[0038] 7、钒在钢中的作用 (1)热强性。
[0039] (2)f凡能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
[0040] 8、铌在钢中的作用 (1)铌和碳、氮、氧都有极强的结合力，并与之形成相应的极为稳定的化合物，因而能细 化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性。
[0041 ] (2)有极好的抗氢性能。
[0042] (3)银能提尚钢的热强性 9、铝在钢中的作用 (1)用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性， 特别是降低了钢的脆性转变温度。
[0043] 实施例2: -种采煤机摇臂的铸造工艺，所述的摇臂本体按质量百分比由下表中的
头施例b: /7Γ边猫W斗Μ伞tf」热处埋丄乙，m伏迅畑以卜少骤； a、 首次正火:如附图5所示，是将摇臂本体先在7小时内加温至930°C，并保温6小时，空 冷至常温； b、 二次正火:如附图6所示，再在8小时内加温至950°C，并保温8小时，先在半小时内风 冷至500°C，再风冷至常温； c、 淬火:如附图7所示，在6小时内加温至890°C，并保温4小时，再淬火（即冷却)至常温； d、 回火:如附图8所示，在8小时内加温至600°C，并保温10小时，再淬火至常温。
[0044] 实施例6:所述摇臂本体的热处理工艺，依次包括以下步骤； a、 首次正火:如附图9所示，是先在8小时内加温至950°C，并保温7小时，空冷至常温； b、 二次正火:如附图10所示，再在7小时内加温至930°C，并保温6小时，要求在半小时内 风冷至300°C，继续风冷至常温;所述的风冷是在铸件保温期完成后，将其置于炉外空气冷 却的基础上增加大功率风机进行吹风，提高铸件冷却速度。
[0045] c、淬火：如附图11所示，在7小时内加温至900°C，并保温4小时，再淬火至常温;淬 火过程中淬火介质温度控制在20~40°C，淬火过程中为防止介质温度超过40°C从而影响铸 件淬火的效果，通过室外1500m 3水循环冷却系统进行不间断的循环冷却，以确保淬火介质 在最佳温度内。
[0046] d、回火:如附图12所示，在8小时内加温至600°C，并保温10小时，再炉冷至常温。
【主权项】
1. 一种采煤机摇臂的铸造工艺，所述的采煤机摇臂包括摇臂本体，摇臂本体下方设有 电机筒，摇臂本体上设有间隔设置的轴腔和齿轮腔，摇臂本体的外侧设有水道，其特征在 于，该工艺采用分型面在摇臂本体上方的立铸工艺;在所述电机筒侧边的二轴位置设置冒 口，铸实冒口下方的齿轮腔，再在齿轮腔泥芯中间做出补缩通道，使二轴位置的热节能及时 补缩;待铸件浇铸、冷却后，在该齿轮腔一侧开口，从开口切割修整齿轮腔，最后采用焊堵工 艺进行封口，并将冒口去除即得成品。2. 根据权利要求1所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，在摇臂本体的三轴位置 至六轴位置的中间部位，设置外冷铁，制造末端区，以形成顺序凝固条件。3. 根据权利要求2所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，所述的外冷铁高度为摇 臂本体下壁厚的1.5倍以上，敷砂10mm，间隔30-50mm;且所述的摇臂本体的收缩率长向取 1.7%〇4. 根据权利要求2所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，在摇臂本体的五轴位置 的两侧增加补贴至下壁，补贴部分将相应位置的水道槽铸实，使铸件上、下部分连通，保证 铸件的顺序凝固；在后续加工时，再将水道槽加工成型。5. 根据权利要求1至4任一项所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，该摇臂本体 的材料按质量百分比由以下组分组成：〇. 2%-0.3%C、0.2%-0.6%Si、0.5%-1.0%Mn、S 0.015% S、$0 ·015%P、0·4%-1 · 3%Cr、0·8%-1 · 2%Ni、0 · 2%-0 ·4%Μ〇、0 ·01%-0 ·03%RE、$0·08%V、0·01%-0 · 07%A1、0 · 08%-0 · 15%Ti，其余为Fe，合计 100%。6. 根据权利要求5所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，该摇臂本体的材料按质 量百分比由以下组分组成：0 · 24%C、0 · 3%Si、0 · 6%Mn、1 · 3%Cr、0 · 8%Ni、0 · 4%Mo、0 · 02%RE、 0 · 04%A1、0 · l%Ti，其余为Fe，合计 100%。7. 根据权利要求6所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，所述的摇臂本体的性能 参数为:抗拉强度2 285 Mpa，屈服强度2 495 Mpa，延伸率2 14%，断面收缩率2 30%，冲击功 > 35 J〇8. 根据权利要求7所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，所述的摇臂本体的性能 参数为:抗拉强度2 830 Mpa，屈服强度2 650 Mpa，延伸率2 14%，断面收缩率2 30%，冲击功 2 40 J〇9. 根据权利要求8所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，所述的摇臂本体的性能 参数为:抗拉强度938 Mpa，屈服强度838 Mpa，延伸率18%，断面收缩率51%，冲击功141J。10. 根据权利要求6所述的采煤机摇臂的铸造工艺，其特征在于，还包括热处理工艺，该 热处理工艺依次包括以下步骤； a、 首次正火:是先在8小时内加温至950°C，并保温7小时，空冷至常温； b、 二次正火:再在7小时内加温至930°C，并保温6小时，风冷至常温； c、 淬火:在7小时内加温至900°C，并保温4小时，再水冷至常温； d、 回火:在8小时内加温至600°C，并保温10小时，再水冷至常温。
【专利摘要】<b>本发明公开了一种采煤机摇臂的铸造工艺。</b><b>该工艺采用分型面在摇臂本体上方的立铸工艺；在所述电机筒侧边的二轴位置设置冒口，铸实冒口下方的齿轮腔，再在齿轮腔泥芯中间做出补缩通道，使二轴位置的热节能及时补缩；待铸件浇铸、冷却后，在该齿轮腔一侧开口，从开口切割修整齿轮腔，最后采用焊堵工艺进行封口，并将冒口去除即得成品。</b><b>本发明可以有效保证铸件的顺序凝固，彻底解决了铸件的疏松问题，使加工成型的铸件内部致密，结构更加合理，性能更好。</b>
【IPC分类】C22C38/12, C21D9/00, C22C38/02, C22C38/18, C22C38/08, C22C38/14, B22D27/04, C21D1/18, E21C25/08, C21D1/28, C22C38/06, C22C38/04, B22C9/08, B22C9/22
【公开号】CN105537533
【申请号】CN201510915217
【发明人】屠建军, 王建国, 李 东, 周志刚, 杨斌, 金大峰
【申请人】湖州中联机械制造有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月10日