耐磨钢／铁复合材料的生产工艺的制作方法
【专利说明】耐磨钢/铁复合材料的生产工艺
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种耐磨钢/铁复合材料的生产工艺。
[0003]
【背景技术】
[0004]耐磨钢/铁复合材料是金属复合材料的一个重要分支，它能使同一零部件的不同部位具有不同的性能，特别是磨损部位具有高硬度和高耐磨性，支撑部位具有优异的强韧性而不断裂，如此完美的结合使钢铁材料的性能再上一个新层次，使钢铁材料的应用范围进一步扩大。而钢/铁复合材料的制备工艺更是冶金、铸造和材料工作者多年来不断探索的热点领域，双液工艺、镶铸工艺、粘接工艺和机械工艺以及相应的热处理工艺为不同性能耐磨钢/铁复合材料的制造创造了条件。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种耐磨钢/铁复合材料的生产工艺。
[0007]采用离心铸造工艺适于回转形状的耐磨件铸造。采用离心铸造工艺，可铸造耐磨白口铸铁/钢(灰铸铁)双金属中速磨煤机辊套，高铬铸铁/钢(球铁)或高速钢/球铁复合轧辊，碳钢/高铬铸铁泥浆泵缸套。工艺关键仍然是双金属的浇注温度和浇注间隔时间。以内径垂180mm，外径220mm的泥浆泵缸套为例，铸型转速为外层690 - 750r/min、内层890-950r/min ;金属模具预热温度为250?300°C ;外层ZG200-400浇注温度1520 - 1550°C,内层高铬铸铁浇注温度为1380 -14200C ;两层金属浇注间隔为20-35s。
[0008]本发明提供的耐磨钢/铁复合材料的生产工艺，其有益效果在于:冲击韧度比高，在保证不浙裂的前提下，大幅度提高了耐磨性能。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例，对本发明提供的耐磨钢/铁复合材料的生产工艺，进行详细的说明。
[0011]实施例一
采用离心铸造工艺适于回转形状的耐磨件铸造。采用离心铸造工艺，可铸造耐磨白口铸铁/钢(灰铸铁)双金属中速磨煤机辊套，高铬铸铁/钢(球铁)或高速钢/球铁复合轧辊，碳钢/高铬铸铁泥浆泵缸套。工艺关键仍然是双金属的浇注温度和浇注间隔时间。以内径垂180mm,外径220mm的泥衆泵缸套为例，铸型转速为外层690r/min、内层890r/min ；金属模具预热温度为250°C ;外层ZG200-400浇注温度1520°C，内层高铬铸铁浇注温度为13800C ;两层金属浇注间隔为20s。
[0012]双液平浇复合工艺宜先浇钢液，间隔一定时间再浇铁液。先浇钢液后，为防止铁液浇注时两液冲混，须浇钢后间隔一定时间待表层凝固，此时将形成铁的氧化物，再浇高铬铸铁液到铸钢表面，铁液中高含量的C、Cr等活泼元素可能将这些氧化物还原。此时钢表面的氧化物去除，而生成的CO和Cr203进入铁液后上浮排除。之后铁液便可以在清洁的铸钢表面上铺展和润湿，并因两种金属成分差异而出现成分高温短程扩散，化学成分的连续过渡造成钢至铁熔点的高低连续过渡。随整个体系温度的下降，铁液在钢表面依次形核和结晶。具体的形核结晶过程可能是过渡层的液体在碳钢层已存在的奥氏体晶体的结晶前沿上成核并长大。在过渡层区域内，正在生长着的奥氏体晶体边缘的前方富聚着各种杂质、引起成分过冷，促使凸部加速长大，呈树枝状连续生长。当结晶即将终了时，高铬铸铁的液体以过渡金属的结晶前沿为结晶基面，生核长大。这种生长方式将使碳钢中的奥氏体与过渡层中奥氏体、高铬铸铁中的初生奥氏体连接起来，构成了连续的奥氏体晶体骨架，得到了结合紧密的双金属复合铸件。当然，钢表面异质形核结晶长大也是可能的。双液离心铸造工艺，先铁后钢则是铁表层熔化机理；双液隔板立浇工艺是还原一扩散一形核及表层熔化两种机理并存。
【主权项】
1.一种耐磨钢/铁复合材料的生产工艺，其特征在于:采用离心铸造工艺，工艺关键是双金属的浇注温度和浇注间隔时间，铸型转速为外层690 - 750r/min、内层890 -950r/min ;金属模具预热温度为250?300°C ;外层ZG200-400浇注温度1520 - 1550°C，内层高铬铸铁浇注温度为1380 -14200C ;两层金属浇注间隔为20?35s。
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨钢／铁复合材料的生产工艺，采用离心铸造工艺适于回转形状的耐磨件铸造，可铸造耐磨白口铸铁／钢（灰铸铁）双金属中速磨煤机辊套，高铬铸铁／钢（球铁）或高速钢／球铁复合轧辊，碳钢／高铬铸铁泥浆泵缸套；工艺关键仍然是双金属的浇注温度和浇注间隔时间；以内径垂180mm，外径220mm的泥浆泵缸套为例，铸型转速为外层690-750r/min、内层890-950r/min；金属模具预热温度为250～300℃；外层ZG200-400浇注温度1520-1550℃，内层高铬铸铁浇注温度为1380-1420℃；两层金属浇注间隔为20-35s；其有益效果在于：冲击韧度比高，在保证不浙裂的前提下，大幅度提高了耐磨性能。
【IPC分类】B22D13-00
【公开号】CN104550810
【申请号】CN201310514267
【发明人】刘升迁
【申请人】青岛天恒机械有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日