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鑄造錘頭的六種方法和耐磨性對比

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鑄造錘頭的六種方法和耐磨性對比

發布日期:2019-11-06 作者: 點擊:

鑄造錘頭方法和工藝有哪些?

1、整體鑄造法

整體鑄造法又稱為一體鑄造法,鑄造造型后,熔煉及澆注一種錘頭材料,凝固后獲得鑄態錘頭,高錳鋼和合金鋼錘頭可以用一體鑄造法生產。實際生產中,為了提高生產率,一體鑄造法可采用一箱多件或串鑄的方法生產錘頭。

2、雙金屬復合鑄造法

雙金屬復合鑄造法是把錘頭的錘柄和錘端分為兩個部分分別鑄造。錘頭部位是主要磨損部位,為提高其耐磨性,破碎物料的錘端部分可采用高硬度耐磨材料,如鑲嵌硬質合金或高鉻鑄鐵。為了節約成本和提高錘柄部分的強韌性,錘柄部分一般可選擇中、低碳鋼或低合金鋼鑄造。所以復合鑄造可以充分發揮各種材料的優良性能,降低生產成本的同時也提高了錘頭的使用壽命。雙金屬復合鑄造錘頭是提高錘頭耐磨性能和降低生產成本的有效途徑之一。目前常用的有液-液復合和固-液復合等方法。

3、雙合金液液復合-固液復合鑄造法

-液復合法是通過整體鑄造獲得錘頭,鑄造時兩臺熔化爐要同時工作,同步冶煉兩種金屬材料。錘柄部分可用ZG270-500或ZG310-570等鑄鋼或合金鋼,熔化時鋼液成分滿足要求,脫氧良好后,可先澆鋼水;等待一定時間后,再澆高鉻鑄鐵的鐵水,充滿頭部及其冒口部分。液-液復合法為了獲得良好鑄件,必須嚴格控制澆注溫度和鋼液澆注后澆注鐵液的等待時間,即在澆注完錘柄后,待柄部澆注的鋼液表層有一定厚度的凝固層時再澆鐵水,保證不沖混澆注的鋼液,使鋼與鐵液凝固后結合面良好。值得注意的是,高鉻鑄鐵與鋼復合鑄造時一般應先澆注錘柄部分的鋼水,如果先澆注鐵水,一般鋼水和鐵水較難獲得良好的復合面,在兩種材料的結合區極易產生夾渣、氣孔等缺陷。

鑄硬質合金或高鉻鑄鐵條塊,從而提高錘頭的使用壽命。具體方法是,造型時在型腔的錘頭部分放入硬質合金或高鉻鑄鐵條,然后澆注高錳鋼鋼液,從而實現固-液復合。把硬度較高的合金鑲鑄在高錳鋼錘頭頭部,可以有效提高錘頭的耐磨性和使用壽命。

4、自蔓燃耐磨合金法

自蔓燃耐磨合金法是利用反應物之間高的化學反應熱和自傳導作用來合成材料的一種技術,當反應物一旦被引燃,便會自動向尚未反應的區域傳播,直至反應完全,是制備高硬度耐磨材料的一種新方法。自蔓燃合成耐磨合金具有反應完全、迅速、節能和省時等特點。鑄造過程采用自蔓燃反應,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時以單質B或Cr為原料,也

可以以它們的氧化物為原料,通過粉末混合壓制成一定的形狀,鑄造時放入需要耐磨的部位,通過澆注金屬液的熱作用,壓型粉末在一定條件下發生自蔓燃反應,在需要耐磨部位合成高硬度的金屬化合物,從而提高錘頭的耐磨性。目前能夠通過鑄造法進行自蔓燃合成的耐磨材料種類很多,國內在這方面研究和應用較少,但自蔓燃合成是一種提高耐磨件使用壽命的新方法,值得關注。

5、堆焊耐磨合金法

堆焊耐磨材料是在單一高韌性材料的錘頭部位,通過堆焊硬質合金材料來提高錘頭部分的硬度,從而提高材料的耐磨性能。堆焊工藝主要用在合金鋼錘頭等耐磨件的修復上,如用改進的D618焊條對G35SiMn錘頭進行堆焊,可延長構件的使用壽命。堆焊是通過焊條中Cr、W等合金元素形成高碳高硬度的萊氏體、馬氏體基體和化合物等硬質相,以達到耐磨的目的。在高錳鋼或超高錳鋼錘頭修復中,可采用“母材+中間過渡層+耐磨層”的復合堆焊方法,堆焊時,用H1Cr21Ni10Mn6等焊接材料作為中間過渡層,用D227焊條作為耐磨層,使母材、中間過渡層及耐磨層相互間結合良好,使堆焊修復的高錳鋼錘頭的使用壽命提高2-3倍。

6、鑄滲法

鑄滲法可提高錘頭耐磨性能,屬于表面冶金法,適用于合金鋼錘頭的生產。鑄造時將含有高碳高鉻、釩鐵、鈦鐵等的合金粉末涂刷在鑄型表面上,然后澆注熔化的鋼水。錘頭凝固過程利用其熱量,使表面鐵合金粉末熔化而與母材金屬結合,在鑄件表面形成一定厚度的合金層,該合金層形成一些合金元素化合物,有利于提高材料的硬度,進而改善材料的耐磨性能。鑄滲法是在凝固過程中一次完成的,與通常采用的堆焊、噴涂及鑄件整體合金化等工藝相比,具有方法簡便等特點,在一定程度上能提高錘頭材料的表面硬度,但不足之處是,表面冶金層厚度受到凝固過程的影響,一般復合層深度較淺。

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關鍵詞:鑄造法

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