雙金屬鑄造耐磨材料

1、雙金屬鑄造耐磨材料雙金屬鑄造是指把兩種或兩種以上雙金屬鑄造是指把兩種或兩種以上具有不同特征的金屬材料鑄造成為具有不同特征的金屬材料鑄造成為完整的鑄件，使鑄件的不同部位具完整的鑄件，使鑄件的不同部位具有不同的性能，以滿足使用要求。有不同的性能，以滿足使用要求。通常一種合金具有較高的力學(xué)性能，通常一種合金具有較高的力學(xué)性能，另一種或幾種合金則具有抗磨、耐另一種或幾種合金則具有抗磨、耐蝕、耐熱等特殊使用性能。蝕、耐熱等特殊使用性能。 雙金屬鑄造工藝常見的有鑲鑄工藝、雙金屬復(fù)雙金屬鑄造工藝常見的有鑲鑄工藝、雙金屬復(fù)合鑄造工藝。合鑄造工藝。將一種或幾種合金預(yù)制成一定形狀的鑲塊，鑲將一種或幾種合金預(yù)制成一

2、定形狀的鑲塊，鑲鑄到另一種合金液體內(nèi)，得到兼有兩種或多種鑄到另一種合金液體內(nèi)，得到兼有兩種或多種特性的雙金屬鑄件，即謂鑲鑄工藝。特性的雙金屬鑄件，即謂鑲鑄工藝。將兩種不同成分、不性能的鑄造合金分別熔化將兩種不同成分、不性能的鑄造合金分別熔化后，按特定的澆注方式或澆注系統(tǒng)，先后澆人后，按特定的澆注方式或澆注系統(tǒng)，先后澆人同一鑄型內(nèi)，即稱雙金屬復(fù)合鑄造工藝。同一鑄型內(nèi)，即稱雙金屬復(fù)合鑄造工藝。 1.1 1.1 雙金屬鑄造材料選擇雙金屬鑄造材料選擇 雙金屬鑄件由襯墊層、過渡層和雙金屬鑄件由襯墊層、過渡層和抗磨層組成，襯墊層由塑性和韌性抗磨層組成，襯墊層由塑性和韌性高的金屬材料形成，常用高的金屬材料形

3、成，常用ZG230ZG230450450或或ZG270ZG270500500鑄鋼。以使鑄件能鑄鋼。以使鑄件能承受較大的沖擊載荷。抗磨層多用承受較大的沖擊載荷?？鼓佣嘤酶咩t白口抗磨鑄鐵，過渡層為兩種高鉻白口抗磨鑄鐵，過渡層為兩種金屬的熔融體。金屬的熔融體。 熔煉采用兩種鑄造合金各自原用的熔煉工藝。熔煉采用兩種鑄造合金各自原用的熔煉工藝。兩種不同的鑄造合金液體按先后次序通過各自兩種不同的鑄造合金液體按先后次序通過各自的澆道注入同一個(gè)鑄型內(nèi)。兩種合金液體的澆的澆道注入同一個(gè)鑄型內(nèi)。兩種合金液體的澆注時(shí)間需保持一定的時(shí)間間隔。熔點(diǎn)高密度大注時(shí)間需保持一定的時(shí)間間隔。熔點(diǎn)高密度大的鋼液先澆注，熔點(diǎn)低密

4、度小些的鐵液后澆注。的鋼液先澆注，熔點(diǎn)低密度小些的鐵液后澆注。澆注工藝的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制兩種合金液體的澆澆注工藝的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制兩種合金液體的澆注間隔時(shí)間。一般當(dāng)鋼層的表面溫度達(dá)注間隔時(shí)間。一般當(dāng)鋼層的表面溫度達(dá)90090014001400時(shí)，可澆注鐵液。時(shí)，可澆注鐵液。 澆注溫度高，鐵層厚度較厚，鋼液、澆注溫度高，鐵層厚度較厚，鋼液、鐵液澆注間隔時(shí)間可以適當(dāng)長(zhǎng)些。鐵液澆注間隔時(shí)間可以適當(dāng)長(zhǎng)些。一般說來，抗磨層鐵液含合金量越一般說來，抗磨層鐵液含合金量越多，澆注溫度應(yīng)高些。澆注速度應(yīng)多，澆注溫度應(yīng)高些。澆注速度應(yīng)采取快澆為宜。實(shí)際生產(chǎn)中，均是采取快澆為宜。實(shí)際生產(chǎn)中，均是通過冒口或鑄型專設(shè)的窺測(cè)

5、孔用肉通過冒口或鑄型專設(shè)的窺測(cè)孔用肉眼判斷鋼層表面溫度，也可用測(cè)溫眼判斷鋼層表面溫度，也可用測(cè)溫儀測(cè)定鋼層表面溫度，以便確定鐵儀測(cè)定鋼層表面溫度，以便確定鐵液注入型腔的最佳時(shí)間間隔。液注入型腔的最佳時(shí)間間隔。為防止結(jié)合層氧化，在鋼液表面覆為防止結(jié)合層氧化，在鋼液表面覆蓋保護(hù)劑。保護(hù)劑應(yīng)具有防氧化，蓋保護(hù)劑。保護(hù)劑應(yīng)具有防氧化，流動(dòng)性好，熔點(diǎn)低，氣化溫度高的流動(dòng)性好，熔點(diǎn)低，氣化溫度高的特點(diǎn)。一般采用脫水硼砂。當(dāng)鐵液特點(diǎn)。一般采用脫水硼砂。當(dāng)鐵液隨后澆人型腔時(shí)，覆蓋在鋼表面上隨后澆人型腔時(shí)，覆蓋在鋼表面上的保護(hù)劑被鐵液流沖溢至鑄型的溢的保護(hù)劑被鐵液流沖溢至鑄型的溢流槽中，完成其保護(hù)結(jié)合層的作用。

6、流槽中，完成其保護(hù)結(jié)合層的作用。 根據(jù)雙金屬復(fù)合鑄件的冷卻條件和鑄態(tài)組織，根據(jù)雙金屬復(fù)合鑄件的冷卻條件和鑄態(tài)組織，選定合適的熱處理工藝。以選定合適的熱處理工藝。以ZG230ZG230450450鋼和高鋼和高鉻鑄鐵復(fù)合鑄件為例，說明選定熱處理工藝的鉻鑄鐵復(fù)合鑄件為例，說明選定熱處理工藝的方法。方法。 1 1、風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板的鑄型工藝、風(fēng)扇磨煤機(jī)沖擊板的鑄型工藝2 2、球磨機(jī)襯板鑄造工藝圖、球磨機(jī)襯板鑄造工藝圖2.1 2.1 鑲鑄用材的選用鑲鑄用材的選用 鑲鑄用材由鑲塊鑲鑄用材由鑲塊( (條條) )和母材組成。鑲塊和母材組成。鑲塊( (條條) )的材質(zhì)要具有高的硬度，抗磨性，對(duì)其綜合性的材質(zhì)要具

7、有高的硬度，抗磨性，對(duì)其綜合性能要求不高，常選用高鉻白口鑄鐵、硬質(zhì)合金能要求不高，常選用高鉻白口鑄鐵、硬質(zhì)合金( (如如GT35GT35等等) )。母材的金屬應(yīng)有高的韌性，良好。母材的金屬應(yīng)有高的韌性，良好的耐磨性，良好的流動(dòng)性，與鑲塊的熱膨脹系的耐磨性，良好的流動(dòng)性，與鑲塊的熱膨脹系數(shù)接近，與鑲塊的熱處理工藝相匹配。常用數(shù)接近，與鑲塊的熱處理工藝相匹配。常用30CrMnSi30CrMnSi鑄鋼和鑄鋼和ZG270ZG270500500鑄鋼。鑄鋼。應(yīng)根據(jù)鑲塊部位的鑄件形狀來設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)鑲塊部位的鑄件形狀來設(shè)計(jì)鑲塊的幾何尺寸，同時(shí)還應(yīng)考慮到，鑲塊的幾何尺寸，同時(shí)還應(yīng)考慮到，使其與母材能牢固地結(jié)合而又

8、不造使其與母材能牢固地結(jié)合而又不造成母液太大的流動(dòng)阻力和形成較大成母液太大的流動(dòng)阻力和形成較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象。一般鑲塊的橫斷的應(yīng)力集中現(xiàn)象。一般鑲塊的橫斷面多呈梯形、圓形或橢圓形，鑲塊面多呈梯形、圓形或橢圓形，鑲塊應(yīng)致密，表面潔凈。應(yīng)致密，表面潔凈。鑲塊應(yīng)布置在鑄件磨損最嚴(yán)重的部鑲塊應(yīng)布置在鑄件磨損最嚴(yán)重的部位，同時(shí)又要避免使母液流動(dòng)過度位，同時(shí)又要避免使母液流動(dòng)過度受阻，以免在鑲塊受阻，以免在鑲塊( (條條) )之內(nèi)出現(xiàn)冷之內(nèi)出現(xiàn)冷隔或澆不足等缺陷。隔或澆不足等缺陷。鑲塊鑲塊( (條條) )總重占母材總重的比例，總重占母材總重的比例，視鑲鑄部位的抗磨性和韌性而定。視鑲鑄部位的抗磨性和韌性而定

9、。母材重與鑲塊重之比一般為母材重與鑲塊重之比一般為1010：1 1，要求鑲鑄部位有更好的抗磨性。鑲要求鑲鑄部位有更好的抗磨性。鑲塊的固定采用固定內(nèi)冷鐵的方法。塊的固定采用固定內(nèi)冷鐵的方法。鑄型：干砂型或金屬型。鑄型：干砂型或金屬型。干砂型的面砂可采用水玻璃砂，背砂用粘土砂。干砂型的面砂可采用水玻璃砂，背砂用粘土砂。砂型烘干溫度為砂型烘干溫度為250250300300。澆注系統(tǒng)：采取。澆注系統(tǒng)：采取母液母液( (如鑄鋼等如鑄鋼等) )的澆注系統(tǒng)。的澆注系統(tǒng)。在鑄件最冷端開設(shè)溢流槽，排除最冷的母液。在鑄件最冷端開設(shè)溢流槽，排除最冷的母液。利用最先進(jìn)入型腔的高溫母液加熱鑲塊是得到利用最先進(jìn)入型腔的高

10、溫母液加熱鑲塊是得到結(jié)合牢固的鑲鑄件的有效工藝措施。結(jié)合牢固的鑲鑄件的有效工藝措施。應(yīng)根據(jù)所用母材來確定最合適的熱應(yīng)根據(jù)所用母材來確定最合適的熱處理工藝。母材選用處理工藝。母材選用30CrMnSiTi30CrMnSiTi鋼鋼時(shí)，熱處理可采用圖時(shí)，熱處理可采用圖1 1的工藝規(guī)范，的工藝規(guī)范，淬火介質(zhì)為水或者油。選用哪一種淬火介質(zhì)為水或者油。選用哪一種淬火介質(zhì)主要應(yīng)視母材的含碳量而淬火介質(zhì)主要應(yīng)視母材的含碳量而定。碳高采用油淬，碳低采用水淬。定。碳高采用油淬，碳低采用水淬。2.5.1 2.5.1 破碎機(jī)錘頭破碎機(jī)錘頭鑄鑄 件件 重：重：8 812kg12kg。鑲塊材質(zhì)：高鉻白口鑄鐵，呈圓柱形鑲塊材質(zhì)：高鉻白口鑄鐵，呈圓柱形母材材質(zhì)：母材材質(zhì)：ZG270