一种金属型离心铸造复合高低碳锰钢锤头的工艺

摘要

本发明公开了一种金属型离心铸造复合高低碳锰钢锤头的工艺，包括有锤柄和磨损区锤头两部分，所述锤柄和锤头采用两种成分不同的碳锰钢材料，用底注式金属型锤头模具造型，然后安装在立式离心机上，用两台中频炉同时冶炼两种成分碳锰钢，并依次浇注，在离心力的作用下完成两种成分不同的碳锰钢复合铸造。本发明通过钢水在金属型的激冷作用下晶粒细化，在离心力的作用下补缩能力大幅提高，能有效解决消除缩松、气孔、夹杂等缺陷。两种成分高锰钢离心复合铸造的锤头，磨损区是耐磨性较高的高碳高锰钢，锤柄是韧性比较好的低碳高锰钢，充分发挥了材料各自优势，同时回避了各自缺点，大幅提高了锤头的使用寿命。

主权项

一种金属型离心铸造复合高低碳锰钢锤头的工艺，包括有锤柄和磨损区锤头两部分，所述锤柄和锤头采用两种成分不同的高锰钢材料，用底注式金属型锤头模具造型，然后安装在立式离心机上，用两台中频炉同时冶炼两种成分高锰钢，并依次浇注，在离心力的作用下完成两种成分不同高锰钢的复合铸造；具体包括以下步骤：（1）首先按照锤头的尺寸设计底注式金属型锤头模具所述底注式金属型锤头模具由两个金属材质的模体对合组成的模具本体，模具本体中部形成有锤头型腔，模具本体下端设有配合离心铸造工艺的底注式浇道，模具本体上端设有多个排气孔，多个排气孔连通在型腔上端，且其中模具本体的参数为收缩率为2～3%，模铁比为3～5，排气孔数为4～6个；底注式金属型锤头模具制造好后，将其对称安装在立式离心机专用砂箱内，并压紧；（2）在两台中频炉内同时冶炼两种成分的高锰钢所述两种高锰钢的成分范围分别为：磨损区锤头部分的合金组分重量比为C:1.30～1.45% Mn:12～22% Si:0.6～1.0% Cr:1～5% S≤0.06% P≤0.07%，其余为Fe；锤柄部分的合金组分重量比为C:0.9～1.10% Mn:10～12% Si:0.6～1.0% S≤0.06% P≤0.07%，其余为Fe，在冶炼过程中冶金温度为1500～1550℃，逐步加入合金炉料调整成分至合格范围，炉内插铝脱氧，调整功率使温度保持在1420±20℃；（3）浇注将冶炼好的两种高锰钢，按先浇高碳高锰钢，再浇低碳高锰钢的顺序，两种钢水浇注间隔时间为10~30秒，依次浇注到砂箱内的底注式金属型锤头模具中，浇注后钢水在离心力的作用下通过底注式浇道平稳进入型腔，钢水在金属型的激冷作用下迅速凝固成型，根据模铁比，将浇注速度控制在5~15kg/秒之间，实现钢水逐层凝固，使两种金属在结合处既不冲混，又无冷隔即可，最后取出锤头。