大型环件复合离心铸造的方法

摘要

本发明公开了大型环件复合离心铸造的方法，包括有以下操作步骤：1）制作铸造模具，根据大型环件规格尺寸，设计铸造模具，制备隔热涂料，隔热涂料是以ZnO为基础的水基涂料,加入质量分数为2.5-3.5%的硼酸、1.2-1.5%的烷基磺酸钠、2.0-3.0%的Na2SiO3、3.0-3.5%锆英粉；用涂料浆滚挂法把所述隔热涂料均匀涂挂在模具内表面上，涂料厚度3-7mm，涂挂后将模具烘干保温1-2小时，将涂挂后的模具预热至220-260℃；本发明大型环件外层具有良好的耐磨性和硬度，且外侧与中部、芯部，材料综合利用率提高了10%以上，同时使用寿命较静态铸造工艺提高了30%以上，金属补缩效果好，铸件外层组织致密。

主权项

大型环件复合离心铸造的方法，其特征在于：包括有以下操作步骤：1）制作铸造模具，根据大型环件规格尺寸，设计铸造模具，制备隔热涂料，隔热涂料是以ZnO为基础的水基涂料,加入质量分数为2.5‑3.5%的硼酸、1.2‑1.5%的烷基磺酸钠、2.0‑3.0%的Na2SiO3、3.0‑3.5%锆英粉；用涂料浆滚挂法把所述隔热涂料均匀涂挂在模具内表面上，涂料厚度3‑7mm，涂挂后将模具烘干保温1‑2小时，将涂挂后的模具预热至220‑260℃；2）外层离心浇注步骤：外层钢水熔炼以后，控制钢水中各元素的化学成分重量百分比应满足下述要求：C 0.24～0.30％、Mn 0.12～0.20％、Cr 0.06‑0.12％、Si 0.15～0.25％、Mg 0.03‑0.05％、P 0.014‑0.025％、Ni 0.078～0.12％、钨 0.035～0.045％、Sn 0.04‑0.06％，余量Fe，钢水出炉温度为1500℃～1600℃，按3～6kg/m2加入保护渣进行镇静处理，外层浇注温度为1400℃～1480℃，在整个浇注过程中不断向模具和浇包内通入混合保护气，混合保护气是由如下体积比气体组成：Ar：SF6：N2=50%：30%：20%；冷型内壁旋转线速度控制在24～30m/s；3）中间层和芯部离心浇注步骤：将如下重量份原料投入到中频炉中熔炼：1.2‑2.4份的焦炭、2.5‑4.0份的脱硫剂、3.4‑4.6份的海绵铁、2.6‑3.3份的铝锭、54‑68份的废钢和12‑15份的回炉料，在加热前在坩埚内壁及底部均匀地撒上一层熔剂，溶剂中各种成分质量分数为：30‑40%MgCl2、20‑30%KCl、5‑8%CaF2、10‑20%BaCl2，余量为SiO2，钢水出炉温度为1550℃～1600℃，待外层内壁界面温度降到1320℃～1360℃时浇注中间层，钢水浇注温度为1500℃～1550℃，冷型旋转速度保持1350‑1400r/min，待中间层厚度达到95～115mm后，向铸型内部充芯获得大型环件复合离心铸坯；4）大型环件复合离心铸坯进行热处理步骤：将大型环件复合离心铸坯加热到590‑650℃，保持4‑5小时，再在40‑50分钟内升温至850‑950℃，用淬火油进行淬火冷却，再将淬火后的大型环件在450‑480℃下进行回火45‑55分钟，再从回火炉中取出放入300‑350℃的回火油中随油缓冷；5）将热处理后的大型环件进行车削加工，选择车床车削大型环件内、外径以及长度达到设计尺寸，获得成品大型环件；6）成品大型环件表面中温磷化处理：在60‑70℃的温度下进行，磷酸盐溶液的游离酸度于总酸度的比值为1∶10‑12，处理时间为9‑13分钟。