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铸造锤头的六种方法和耐磨性对比

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铸造锤头的六种方法和耐磨性对比

发布日期:2019-11-06 作者: 点击:

铸造锤头方法和工艺有哪些?

1、整体铸造法

整体铸造法又称为一体铸造法,铸造造型后,熔炼及浇注一种锤头材料,凝固后获得铸态锤头,高锰钢和合金钢锤头可以用一体铸造法生产。实际生产中,为了提高生产率,一体铸造法可采用一箱多件或串铸的方法生产锤头。

2、双金属复合铸造法

双金属复合铸造法是把锤头的锤柄和锤端分为两个部分分别铸造。锤头部位是主要磨损部位,为提高其耐磨性,破碎物料的锤端部分可采用高硬度耐磨材料,如镶嵌硬质合金或高铬铸铁。为了节约成本和提高锤柄部分的强韧性,锤柄部分一般可选择中、低碳钢或低合金钢铸造。所以复合铸造可以充分发挥各种材料的优良性能,降低生产成本的同时也提高了锤头的使用寿命。双金属复合铸造锤头是提高锤头耐磨性能和降低生产成本的有效途径之一。目前常用的有液-液复合和固-液复合等方法。

3、双合金液液复合-固液复合铸造法

-液复合法是通过整体铸造获得锤头,铸造时两台熔化炉要同时工作,同步冶炼两种金属材料。锤柄部分可用ZG270-500或ZG310-570等铸钢或合金钢,熔化时钢液成分满足要求,脱氧良好后,可先浇钢水;等待一定时间后,再浇高铬铸铁的铁水,充满头部及其冒口部分。液-液复合法为了获得良好铸件,必须严格控制浇注温度和钢液浇注后浇注铁液的等待时间,即在浇注完锤柄后,待柄部浇注的钢液表层有一定厚度的凝固层时再浇铁水,保证不冲混浇注的钢液,使钢与铁液凝固后结合面良好。值得注意的是,高铬铸铁与钢复合铸造时一般应先浇注锤柄部分的钢水,如果先浇注铁水,一般钢水和铁水较难获得良好的复合面,在两种材料的结合区极易产生夹渣、气孔等缺陷。

铸硬质合金或高铬铸铁条块,从而提高锤头的使用寿命。具体方法是,造型时在型腔的锤头部分放入硬质合金或高铬铸铁条,然后浇注高锰钢钢液,从而实现固-液复合。把硬度较高的合金镶铸在高锰钢锤头头部,可以有效提高锤头的耐磨性和使用寿命。

4、自蔓燃耐磨合金法

自蔓燃耐磨合金法是利用反应物之间高的化学反应热和自传导作用来合成材料的一种技术,当反应物一旦被引燃,便会自动向尚未反应的区域传播,直至反应完全,是制备高硬度耐磨材料的一种新方法。自蔓燃合成耐磨合金具有反应完全、迅速、节能和省时等特点。铸造过程采用自蔓燃反应,在需要耐磨的部位合成一些高硬度的化合物 (如 SiC、CrB2等)。自蔓燃合成CrB2时以单质B或Cr为原料,也

可以以它们的氧化物为原料,通过粉末混合压制成一定的形状,铸造时放入需要耐磨的部位,通过浇注金属液的热作用,压型粉末在一定条件下发生自蔓燃反应,在需要耐磨部位合成高硬度的金属化合物,从而提高锤头的耐磨性。目前能够通过铸造法进行自蔓燃合成的耐磨材料种类很多,国内在这方面研究和应用较少,但自蔓燃合成是一种提高耐磨件使用寿命的新方法,值得关注。

5、堆焊耐磨合金法

堆焊耐磨材料是在单一高韧性材料的锤头部位,通过堆焊硬质合金材料来提高锤头部分的硬度,从而提高材料的耐磨性能。堆焊工艺主要用在合金钢锤头等耐磨件的修复上,如用改进的D618焊条对G35SiMn锤头进行堆焊,可延长构件的使用寿命。堆焊是通过焊条中Cr、W等合金元素形成高碳高硬度的莱氏体、马氏体基体和化合物等硬质相,以达到耐磨的目的。在高锰钢或超高锰钢锤头修复中,可采用“母材+中间过渡层+耐磨层”的复合堆焊方法,堆焊时,用H1Cr21Ni10Mn6等焊接材料作为中间过渡层,用D227焊条作为耐磨层,使母材、中间过渡层及耐磨层相互间结合良好,使堆焊修复的高锰钢锤头的使用寿命提高2-3倍。

6、铸渗法

铸渗法可提高锤头耐磨性能,属于表面冶金法,适用于合金钢锤头的生产。铸造时将含有高碳高铬、钒铁、钛铁等的合金粉末涂刷在铸型表面上,然后浇注熔化的钢水。锤头凝固过程利用其热量,使表面铁合金粉末熔化而与母材金属结合,在铸件表面形成一定厚度的合金层,该合金层形成一些合金元素化合物,有利于提高材料的硬度,进而改善材料的耐磨性能。铸渗法是在凝固过程中一次完成的,与通常采用的堆焊、喷涂及铸件整体合金化等工艺相比,具有方法简便等特点,在一定程度上能提高锤头材料的表面硬度,但不足之处是,表面冶金层厚度受到凝固过程的影响,一般复合层深度较浅。

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关键词:铸造法

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