ni-cr-mo合金在《564mm192mm》輥身鑄造中的應(yīng)用

ni-cr-mo合金在《564mm192mm》輥身鑄造中的應(yīng)用

564mm520mm輥的成品質(zhì)量為2.1噸，根據(jù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)和技術(shù)要求的要求，確定了場(chǎng)地平整的金屬陶造工藝和場(chǎng)地平整的砂漿陶造工藝。采用室內(nèi)旋轉(zhuǎn)制、調(diào)整化學(xué)成分等措施，達(dá)到合格產(chǎn)品。1u3000u3000u3000u3000u3000u3000u3000u3000根據(jù)《564mm×520mm軋輥的使用條件,選用軋輥材質(zhì)為球墨無(wú)限冷硬鑄鐵。為提高軋輥的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和耐熱性,在軋輥中加入Ni-Cr-Mo合金,以提高軋輥的綜合性能。合金加入量根據(jù)軋輥的使用要求確定。2稱重安裝設(shè)計(jì)2.1成品板材的主要尺寸見(jiàn)圖12.2u2004輥身尺寸設(shè)計(jì)(1)金屬型的材料鑄造軋輥輥身選用的金屬型材料為HT200,足以保證金屬型的使用效果,并且價(jià)格便宜,易于加工。(2)確定軋輥的收縮和加工余量該鑄鐵軋輥在直徑方向和長(zhǎng)度方向的線收縮率為0.8%～1.0%。軋輥直徑方向、長(zhǎng)度方向的加工余量,根據(jù)軋輥輥身外型尺寸,確定軋輥加工余量,見(jiàn)表1。理論鑄造出來(lái)的《586mm×560mm輥身尺寸能夠滿足加工要求。設(shè)計(jì)時(shí)要注意軋輥加工量與軋輥成品收得率和成品率的關(guān)系。(3)金屬型壁厚的確定金屬型壁厚的尺寸,見(jiàn)表2。設(shè)計(jì)金屬型壁厚為180mm。3鑄造工藝設(shè)計(jì)3.1金屬宗族的彎曲位置軋輥在金屬型中的澆注位置,見(jiàn)圖2。采用立式澆注,金屬液充型時(shí),排氣方便,避免吸氣和金屬液氧化,同時(shí),砂型要安放平穩(wěn),防止落砂。3.2工藝設(shè)計(jì)尺寸(1)采用底注式澆注系統(tǒng),有利于型腔排氣。(2)澆注系統(tǒng)各組元面積的確定澆注系統(tǒng)最小截面積的計(jì)算,可直接利用砂型鑄造的計(jì)算方法,使用漏包澆注,應(yīng)以包孔為最小截面設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),這樣澆注系統(tǒng)必須是開(kāi)放式的,才能保證漏包中流出的全部鐵液順利通過(guò)而不溢出澆道,使金屬液快速而平穩(wěn)地充填型腔?？紤]到澆注軋輥的特殊情況,澆注系統(tǒng)不再設(shè)有橫澆道。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式:F包孔∶F直∶F內(nèi)=1∶(1.8～2)∶2(1)F包孔∶F直∶F內(nèi)=1∶(1.8～2)∶2(1)鑄造車間用包孔直徑D=45mm,由公式:F包孔=1/4πD2(2)可計(jì)算出F包孔=1590mm2根據(jù)F包孔和式(1)可選擇設(shè)計(jì)各澆道尺寸:直澆道《60mm,內(nèi)澆道《85mm。(3)澆注時(shí)間及型腔內(nèi)金屬液面上升速度的驗(yàn)證由公式:t實(shí)際=Q/VG(3)式中t實(shí)際——由澆注系統(tǒng)確定實(shí)際的澆注時(shí)間;Q——澆入鑄型內(nèi)的金屬液質(zhì)量為3100kg;VG——《45mm漏包澆孔的澆注質(zhì)量速度42kg/s;t實(shí)際=73.8st實(shí)際=73.8s型腔中金屬液的上升速度由下式,求得:V升=C/t實(shí)際V升=C/t實(shí)際式中C——被充填鑄型的高度為3130mm;V升=C/t實(shí)際=3130/73.8=42.41(mm/s)上升速度大于型腔內(nèi)液面最小上升速度25mm/s,說(shuō)明設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)是合適的。4主要試驗(yàn)工藝4.1研磨工藝采用工頻爐熔煉所需成分的鐵液,合金鎳板、鉻鐵、硅鐵、錳鐵、鉬鐵在鐵液熔化后加入。4.2表面元素破壞金屬型在澆注前應(yīng)先預(yù)熱,因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好,如果使用未經(jīng)預(yù)熱的金屬型,不僅金屬液冷卻快,流動(dòng)性劇烈降低,使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足、夾雜缺陷,而且金屬型表面的水蒸汽在澆注后極易形成侵入性氣孔;同時(shí),未預(yù)熱的金屬型在澆注時(shí)將受到強(qiáng)烈的熱應(yīng)力沖擊,容易損壞。根據(jù)資料的數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)金屬型的預(yù)熱溫度為200～250℃。金屬型的預(yù)熱在現(xiàn)有的移動(dòng)式烘烤爐上進(jìn)行,一般烘烤40～60min,冬季適當(dāng)延長(zhǎng)烘烤時(shí)間,澆注型溫110℃。4.3干窯烘干,合箱合箱根據(jù)設(shè)計(jì)的工裝,造型。造好的型要放到烘干窯烘干,然后進(jìn)行合箱。合箱時(shí)注意的問(wèn)題:底箱要平穩(wěn)放在托板上;要定位準(zhǔn)確,防止軋輥偏心及澆注時(shí)跑火。4.4出鐵、澆注溫度由于金屬型的導(dǎo)熱能力強(qiáng),如果澆注溫度太低,將會(huì)導(dǎo)致鑄件冷隔、夾渣等缺陷,因此,必須保證澆注時(shí)金屬型的溫度,出鐵溫度1400～1420℃,澆注溫度1250～1270℃。澆注過(guò)程中,要把握好澆注速度,盡量保持液流平穩(wěn),先慢—后快—再慢。因?yàn)榻饘傩图だ渥饔脧?qiáng),先慢可防止飛濺,后快可使液態(tài)金屬充型良好,再慢可防止?jié)沧⒛┢谝簯B(tài)金屬溢出型外;瞬時(shí)孕育要均勻。澆注完成后要點(diǎn)補(bǔ)冒口,防止縮松缺陷。4.5打開(kāi)盒子軋輥澆注完成后,需空冷48h后開(kāi)箱。5工藝可行性、品質(zhì)穩(wěn)定性(1)通過(guò)