專利名稱：消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝。
技術背景
目前國內冶金、礦山、水泥、建材、電力等行業(yè)用于輸送、過料、破碎、碾磨 中的襯板，普遍采用高錳鋼材質，該材質有很高的屈服強度、抗沖擊性能，在磨料磨損 的過程中而不能發(fā)揮出高錳鋼的內在潛力，其加工硬化速率不夠，導致高錳鋼襯板應用 過程不耐磨，過早剝落失效。采用高耐磨材料如高鉻鑄鐵類做襯板，其優(yōu)點具有較高的 耐磨性能，但缺點是沖擊韌性不夠，應用過程中易出現斷裂，影響了設備壽命和生產效 率。為了解決上述問題，要提高襯板耐磨性能又要襯板有很好的沖擊韌性，采用“雙金 屬復合鑄造冷硬耐磨襯板” (ZL200820065534.2)取得了很好的效果，該工藝采用砂型 鑄造，其表面光潔度、精度均達不到優(yōu)質鑄件要求，為了進一步有效的提高襯板的耐磨 性能、抗沖擊韌性、表面尺寸精度、光潔度，用消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板工 藝技術來解決上述所存在的問題。發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題是針對上述情況提供一種消失模鑄造雙液雙金屬復合耐 磨襯板的鑄造工藝，簡易，且能大批量生產，使襯板耐磨性和韌性都得到很大的提高， 形成了最佳的匹配，同時表面光潔度和尺寸精度也大幅提高。
本發(fā)明為解決上述問題所采用的解決方案為消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨 襯板的工藝，其特征在于包括有以下步驟1)按圖紙尺寸要求制作出泡沫襯板模型，泡沫襯板模型包括有耐磨層和韌性層，其 中耐磨層朝下，韌性層朝上；2)在泡沫襯板模型上安裝兩個澆注系統(tǒng)耐磨層進鐵水的下澆口和韌性層進鋼水的上 澆口 ；3)用消失模涂料涂在泡沫襯板模型上，在40-50°C下烘烤7-9小時，使泡沫襯板模型 的表面涂料干燥硬化；4)將泡沫襯板模型裝在消失模的砂箱中加20-40目干石英砂，在消失模的三維振動 臺上振實；5)繼續(xù)加滿20-40目干石英砂，然后用塑料膜將砂箱覆蓋密封，安裝兩個澆口杯分 別連接耐磨層進鐵水的下澆口的耐磨直澆道和韌性層進鋼水的上澆口的鑄鋼直澆道，啟 動消失模的真空系統(tǒng)通過消失模砂箱上的氣道抽真空，以緊固鑄型；6)首先澆注耐磨鐵水，在1450°C下進行澆注，將耐磨鐵水澆入耐磨層進鐵水的下澆 口，保持負壓表在0.05mpa，然后再澆注鋼水，在1560°C下進行澆注，將鋼水澆入韌性層 進鋼水的上澆口；7)澆注完畢4-6分鐘后，關閉消失模的真空系統(tǒng)直至雙液雙金屬復合耐磨襯板凝固3冷卻出箱。
按上述方案，所述的耐磨層厚度為泡沫襯板模型厚度的2/3，韌性層厚度為泡沫 襯板模型厚度的1/3。
按上述方案，所述的消失模涂料采用的是桂林6號或桂林5號消失模涂料。桂 林6號或桂林5號的生產廠家為桂林市中南鑄冶材料研究所，其中主要成分鋁礬土、石英 粉、酚醛樹脂、白乳，鈣膨潤土和適量的水，消失模涂料的作用在于支撐和保護泡沫模 型、防止液態(tài)金屬滲入砂子和粘砂、吸收分解產物和讓分解氣體通過涂層、保持泡沫模 型揮發(fā)后形成的型腔的完整、并保持液態(tài)金屬熱量不會很快散發(fā)。
按上述方案，步驟7)得到的所述的雙液雙金屬復合耐磨襯板再進行 980 1000°C下熱處理淬火，然后在洸0 300°C下回火。
本發(fā)明是將泡沫制成圖紙要求的襯板模型，涂制消失模涂料在40-50度烘房烘 干后，置于砂箱內加干砂、振動，連接澆注系統(tǒng)，抽負壓鑄型緊實，澆注耐磨鐵水，然 后再澆注鋼水，此時襯板模型氣化，使兩種金屬液凝固冷卻冶金結合成一整體襯板，尺 寸精確，表面光潔，提高了生產效率，而且干砂反復使用降低了生產成本，可以連續(xù)批 量生產。在澆注過程中澆注溫度過高易使兩種金屬液互熔混合，若澆注溫度過低易使 兩種材料不能良好結合的缺陷。由于是兩種澆注系統(tǒng)在澆注過程中負壓由0.07mpa降到 0.02mpa,若出現漏氣就塌箱造成整個過程失敗，澆注襯板模型涂料強度不夠，受二次澆 注熱沖擊沖刷易使襯板產品變形塌箱缺陷，襯板涂層過厚也能使產品出現氣孔等缺陷。
本發(fā)明的有益效果在于消失模鑄造雙液雙金屬復合襯板能拓展耐磨雙金屬、 耐熱雙金屬、耐蝕雙金屬、黑色雙金屬復合，有色金屬復合、各種牌號金屬板件上下復 合，具有尺寸精度高，表面光潔，消失模鑄造雙液雙金屬復合襯板完整的冶金結合，提 高了使用壽命，節(jié)省了大量昂貴的金屬材料，解決了一整體件耐磨性與韌性難以匹配的 難點問題，克服了用消失模澆注兩種鐵水不混合不塌箱的難點問題。消失模鑄造雙液雙 金屬復合耐磨襯板，內部結構穩(wěn)定均勻，解決了各種缺陷，與傳統(tǒng)工藝產品相比占有很 好的優(yōu)勢，投資少、應用范圍廣，能大批量生產，有顯著的經濟效益，節(jié)能、節(jié)資、增 產、減少污染等特點。


圖1為本發(fā)明的消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板結構示意圖； 圖2為雙液雙金屬復合耐磨襯板的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例進一步介紹本發(fā)明，但是實施例不會構成對本發(fā)明的限制。
本發(fā)明的消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝如下圖紙一制模一安裝兩個澆注系統(tǒng)一涂料一烘干一裝箱一振動一覆蓋塑料薄膜一安放 兩個澆口杯一抽負壓一堵塞鑄鋼澆口 一澆注耐磨鐵水一堵塞耐磨澆口 一抽塞鑄鋼澆口 一 澆注鋼水一關閉真空系統(tǒng)一出箱清理打磨。
本發(fā)明的消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，包括有以下步驟1)按圖紙尺寸要求制作出泡沫襯板模型，泡沫襯板模型包括有耐磨層和韌性層，其中耐磨層朝下，韌性層朝上；2)在泡沫襯板模型上安裝兩個澆注系統(tǒng)耐磨層進鐵水的下澆口(如圖1)和韌性層 進鋼水的上澆口，其中，耐磨層進鐵水的下澆口包括有首尾相連的耐磨直澆道2和耐磨 內澆道3，韌性層進鋼水的上澆口包括有首尾相連的鑄鋼直澆道9和鑄鋼內澆道8，耐磨 層4朝下，韌性層7朝上，耐磨層4的厚度占整個泡沫襯板模型厚度的2/3，韌性層7的 厚度占整個泡沫襯板模型厚度的1/3 ；3)用桂林6號消失模涂料涂在泡沫襯板模型上，在40-50°C下烘烤8小時，使泡沫襯 板模型的表面涂料干燥硬化具有較高強度；4)將泡沫襯板模型裝在消失模的砂箱5中加20-40目干石英砂12，在消失模的三維 振動臺上振實；5)繼續(xù)加滿20-40目石英砂，然后用塑料膜10將砂箱覆蓋密封，安裝兩個澆口杯， 其中耐磨澆口杯1連接耐磨層進鐵水的下澆口的耐磨直澆道2，鑄鋼澆口杯11連接韌性層 進鋼水的上澆口的鑄鋼直澆道9，啟動消失模的真空系統(tǒng)通過消失模砂箱上的氣道6抽真 空，以緊固鑄型；6)首先澆注耐磨鐵水通過計算控制鐵水重量，測溫儀檢測溫度，在1450°C下進行澆 注，將耐磨鐵水澆入耐磨層進鐵水的下澆口，保持負壓表在0.05mpa，然后再澆注鋼水， 測溫儀檢測溫度，在1560°C下進行澆注，將鋼水澆入韌性層進鋼水的上澆口；7)澆注完畢4-6分鐘后，關閉消失模的真空系統(tǒng)直至雙液雙金屬復合耐磨襯板凝固 冷卻出箱。
本發(fā)明的采用消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板工藝有很多技術關鍵點1)消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板在負壓抽氣進行二次澆注過程中有間隔時 間，若負壓表過低鑄型強度容易塌箱；解決辦法澆注耐磨鐵水前，用耐火隔熱材料制作與鑄鋼澆口杯吻合不透氣的專用 塞堵住鑄鋼澆口杯，耐磨鐵水澆注完畢后同上堵住耐磨澆口杯，澆注鑄鋼時抽出鑄鋼澆 口杯上的專用塞澆注鋼水，始終控制負壓在0.05mpa保持鑄型有足夠的強度不塌箱；2)消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板經過二次澆注，先澆注耐磨鐵水，占襯板總 厚度2/3后澆鑄鋼占襯板總厚度1/3，保持雙液金屬不混合或出現分層現象，控制耐磨鐵 水澆注溫度1450°C，間隔4-6分鐘，1560°C澆注鋼水，使兩種金屬冶金結合；3)消失模鑄造雙液雙金屬耐磨襯板經澆注成型后，進行980 1000°C熱處理淬火，然 后260 300°C回火，檢測耐磨層硬度HRC55 62，金相組織M+Cr7C3+殘A，對雙金屬襯 板產品進行破壞性試驗，用重圓柱金屬體懸吊6.5m高處自由落體錘擊襯板，反復 10次未出現斷裂破損。
本發(fā)明的消失模鑄造雙液雙金屬耐磨襯板裝機應用考核1.裝Φ3米Xl1.5米球磨機上磨水泥應用2年10個月；2.裝Φ3.2米xl3米球磨機上磨水泥2年11個月，襯板稍有磨損，使傳統(tǒng)產品相比， 經測試提高壽命5倍以上；3.裝Φ3.6米χ6米濕式球磨機上磨鐵礦與傳統(tǒng)產品相比提高了 3 4倍使用壽命；4.裝Φ5.03米χ6.4米大型濕式球磨機磨鐵礦，經開倉檢查比傳統(tǒng)產品提高3倍壽命；5實際應用實例，用行車吊著一個圓鋼，從6.5米高的位置脫離吊鉤，打擊在下面襯板 上，該襯板為新產品《消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板》，打擊10次未破裂，消失 模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板能承受如此大的沖擊力，在頂級Φ6米大型球磨機上服 役是安全的，絕對不會出現斷裂，即使在Φ 10米的球磨機上應用也是安全的。
權利要求
1.消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，其特征在于包括有以下步驟1)按圖紙尺寸要求制作出泡沫襯板模型，泡沫襯板模型包括有耐磨層和韌性層，其 中耐磨層朝下，韌性層朝上；2)在泡沫襯板模型上安裝兩個澆注系統(tǒng)耐磨層進鐵水的下澆口和韌性層進鋼水的上 澆口 ；3)用消失模涂料涂在泡沫襯板模型上，在40-50°C下烘烤7-9小時，使泡沫襯板模型 的表面涂料干燥硬化；4)將泡沫襯板模型裝在消失模的砂箱中加20-40目干石英砂，在消失模的三維振動 臺上振實；5)繼續(xù)加滿20-40目干石英砂，然后用塑料膜將砂箱覆蓋密封，安裝兩個澆口杯分 別連接耐磨層進鐵水的下澆口的耐磨直澆道和韌性層進鋼水的上澆口的鑄鋼直澆道，啟 動消失模的真空系統(tǒng)通過消失模砂箱上的氣道抽真空，以緊固鑄型；6)首先澆注耐磨鐵水，在1450°C下進行澆注，將耐磨鐵水澆入耐磨層進鐵水的下澆 口，保持負壓表在0.05mpa，然后再澆注鋼水，在1560°C下進行澆注，將鋼水澆入韌性層 進鋼水的上澆口；7)澆注完畢4-6分鐘后，關閉消失模的真空系統(tǒng)直至雙液雙金屬復合耐磨襯板凝固 冷卻出箱。
2.按權利要求1所述的消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，其特征在于所述 的耐磨層厚度為泡沫襯板模型厚度的2/3，韌性層厚度為泡沫襯板模型厚度的1/3。
3.按權利要求1或2所述的消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，其特征在于 所述的消失模涂料采用的是桂林6號或桂林5號消失模涂料。
4.按權利要求1或2所述的消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，其特征在于 步驟7)得到的所述的雙液雙金屬復合耐磨襯板再進行980 1000°C下熱處理淬火，然后 在260 300°C下回火。
全文摘要
本發(fā)明涉及消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，包括以下步驟1)制作出泡沫襯板模型；2)安裝兩個澆注系統(tǒng)；3)用消失模涂料涂在泡沫襯板模型上，烘烤；4)加干石英砂，振實；5)繼續(xù)加滿干石英砂，然后用塑料膜將砂箱覆蓋密封，安裝澆口杯分別連接下澆口的耐磨直澆道和上澆口的鑄鋼直澆道，通過消失模砂箱上的氣道抽真空，以緊固鑄型；6)首先澆注耐磨鐵水，然后再澆注鋼水；7)澆注完畢后，關閉消失模的真空系統(tǒng)直至雙液雙金屬復合耐磨襯板凝固冷卻出箱。本發(fā)明的有益效果在于提高了使用壽命，節(jié)省了大量金屬材料，解決了一整體件耐磨性與韌性難以匹配的難點問題，克服了用消失模澆注兩種鐵水不混合不塌箱的難點問題。
文檔編號B22D19/16GK102019403SQ201110000899
公開日2011年4月20日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2011年1月5日
發(fā)明者張建夫, 朱星際, 殷維新 申請人:武漢智科耐磨材料科技發(fā)展有限公司