[发明专利]一种耐磨低气孔抛丸机叶片的铸造工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属耐磨件的铸造技术领域，具体涉及一种抛丸机叶片的铸造工艺，特别是一种耐磨低气孔抛丸机叶片的铸造工艺。

背景技术

抛丸机是一种利用抛丸器抛出的高速弹丸清理或强化铸件表面的铸造设备，抛丸机工作时主要利用抛丸器上高速回转的叶片将磨料颗粒在高离心力作用下向一定方向抛射从而达到清理工件的目的，抛丸器是抛丸机的关键部件，其质量与使用寿命直接取决于叶片，叶片工作时处于高速旋转的叶轮中，磨料颗粒沿着叶片的长度方向加速，磨料颗粒到达叶片顶端后将以极高速度形成扇形束撞击工件表面，进而达到对工件表面进行抛丸处理的目的，叶片既要受到磨料颗粒的磨损，又要承受高速磨料颗粒流的充蚀磨损，抛丸器上的叶片磨损严重，严重影响叶片的使用寿命。

影响叶片使用寿命的另一个重要因素就是叶片的内部质量，如果叶片内部存在缩孔、气孔，将严重影响叶片的耐磨能力，一旦叶片磨损就要更换新的，浪费材料，提高了经营成本；针对这种情况，一方面要选择使用耐磨材料加工叶片，以延长叶片的寿命，另一方面，在叶片的加工过程中通过改进技术减少气孔的产生。

现有技术中，高铬铸铁具有优良的耐磨性能，因此，作为对耐磨性要求较高的抛丸机上的叶片部件，采用高铬铸铁材料加工制成；但是，该种高铬铸铁在使用中存在如下弊病：在其承受摩擦磨损尤其是在冲击性摩擦磨损情况下，铸件易出现表面层层剥落的现象，从而造成铸件磨损失效，其次，高铬铸铁本身的价格比较高，提高了整个铸造的成本；一种能克服上述缺陷能具有很好的耐磨性且表面少气孔的抛丸机叶片的铸造工艺成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨低气孔抛丸机叶片的铸造工艺，能够大大提高抛丸机叶片的耐磨性和韧性，减少抛丸机叶片上的气孔，延长抛丸机叶片的使用寿命，且操作简单，具有成本低，铸造烟尘少的优点。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐磨低气孔抛丸机叶片的铸造工艺，包括以下步骤：

步骤（1）：以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，在制作铸型前，先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干；

在用型砂制作铸型时先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干并在进行烘干之前在型砂的表面涂覆一层耐火材料，在型砂进行烘干时高温下型砂易变形影响铸型的形状，涂覆耐火材料能在烘干时降低型砂的湿度又能保证型砂不变形，在原铁液进入铸型进行成型时，由于型砂的湿度降低减少了气体的产生，进而减少了成型产品表面气孔的产生；

步骤（2）：选择铸造配料，包括回炉铁、铁屑和废钢，并将铸造配料进行火焰烘烤，废钢为碳素钢或低碳钢，铁屑为球墨铸铁废料，其中，铸造配料的百分含量为：铁屑10-20%，废钢20-25%，回炉铁60-65%；

采用直接火焰烘烤的预热处理方法，去除水分和油脂以及一些杂质，避免油脂、水份以及杂质对熔炼后的原铁液造成污染，且铸造配料上夹杂的水分和其它润滑脂等易汽化物料，会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀，不宜加入炉中进行熔炼，同时避免铸造配料如果不清洁，含有水分、油污和锈蚀等含氢杂质物，在高温下会发生分解产生氢气体溶于原铁液中，致使原铁液的氢含量提高超过原铁液的最大允许含气量从而产生析出性气体，使浇注的产品皮下产生气孔，对铸造配料火焰烘烤减少了最终产品上的气孔，保证了产品的质量，减少了废品的产生；

步骤（3）：将火焰烘烤后的铸造配料中的回炉铁、铁屑及废钢依次装入电炉中熔炼为原铁液，装入铸造配料时按照下紧上松的原则逐层加入电炉中,熔炼温度为1450℃，并在原铁液中加入铜，铜的质量百分含量为所述铸造配料总量的0.9-1.1%；熔炼过程中逐步增大电路功率，并经常进行捣料操作；

采用的铸造配料为回炉铁、铁屑和废钢，采用铁屑代替了原球墨铸铁原料中的生铁，相对于生铁的高价成本，铁屑的价格更低廉，大大降低了成本提高了整个工艺的经济效益；同时采用酸性炉衬熔炼，不仅因硅砂价格低廉，且熔化过程中炉衬不易开裂、热稳定性好，且电阻率比镁砂相对要小，有利于熔化效率的提高；

铸造配料的选择严格控制配料成分，铁屑10-20%，废钢20-25%，回炉铁60-65%；保证铸造配料的质量，采用合理的加料顺序回炉铁、铁屑、废钢依次装入电炉中，且按照下紧上松的原则保证铸造配料的紧实，这样有利于导电和导磁，提高生产效率；

原铁液中加入少量的铜，铜能提高淬透性，同时，由于加入铜元素，细化珠光体和石墨、减少薄断面白口、改善大断面组织敏感性；在力学性能上提高了产品强度、硬度、韧性；在使用性能上提高了产品的耐磨性、耐热性剂腐蚀性，同时，提高了产品的致密度；