[发明专利]一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法

权利要求书

1.一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法，其特征在于：采用生铁和废钢为原料，在中频炉熔化后，使用圆柱型钢锻盒子式钢模浇铸生产，具体包括如下步骤：

(1)选料：选取生铁、废钢和合金材料为原材料，以生产一吨圆柱型钢锻，主要元素质量百分含量如下：碳C 2.5～3.0、铬Cr 1.5～2.2、锰Mn 0.6～0.9、硼B 0.5～1.2、钒V0.13～0.27、钛Ti 0.06～0.08、硅Si 0.5～1.0、硫S 0.058～0.083、磷P 0.036～0.074；

(2)中频炉冶炼：将选好的原材料放入中频炉中熔化，冶炼成优质钢水，备用；

(3)模具制作：制作圆柱型钢锻盒子式钢模，两扇钢模上设4个排气孔，上下各2个，增强散气性能；

(4)预热：用乙烯气体火焰对圆柱型钢锻盒子式钢模上下两扇钢模内层进行预热，预热温度为90～100℃；

(5)倒模：将冶炼好的钢水倒入预热过的圆柱型钢锻盒子式钢模内浇铸生产；

(6)热处理：圆柱型钢锻经过自然冷却后，使用电热炉淬火，终锻成型，切边即成高效多平面圆柱型钢锻，密度为7.8g/cm³。

2.根据权利要求1所述一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述原材料，以生产一吨圆柱型钢锻，主要元素质量百分含量如下：碳C 2.8、铬Cr 2.0、锰Mn 0.8、硼B 0.8、钒V 0.15、钛Ti 0.06、硅Si 0.5、硫S 0.06、磷P 0.045。

3.根据权利要求1所述一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述浇铸方案为：

(1)浇铸位置：

a.体积收缩大的铸铁及壁厚差较大的铸件，应将壁厚较大的部位和铸件的热节部置于上部或侧部，以便设置冒口进行补缩；

b.重要加工面、表面等质量要求较高的部位应置于下面或侧面，同时要尽量使薄壁部分处于垂直位置或倾斜位置；

c.具有大面积的薄壁铸件，应将薄壁部分放在铸型的下部，同时要尽量使薄壁部分处于垂直位置或倾斜位置；

d.具有大平面的铸件，应将铸件的大平面朝下；

e.尽量减少型芯的数目，最好使型芯位于下型以便下芯和检查，同时应保证型芯在铸型中安放牢靠、排气通畅；

(2)分型面：

a.分型面应尽量采用平面分型，避免曲面分型，并应尽量选在最大截面上，以简化模具 制造和造型工艺；

b.尽量将铸件全部或大部放在同一砂箱以防止错型、飞翅、毛刺等缺陷，保证铸件尺寸的精确；

c.应使铸件的加工面和加工基准面处于同一砂箱中；

d.若铸件的加工面很多，又不可能全部与基准面放在分型面的同一侧时，则应使加工基准面与大部分加工面处于分型面的同一侧；

e.尽量减少分型面的数目，最好只有一个分型面；

f.铸件的非加工表面上，尽量避免有披缝；

g.分型面的选择应尽量与铸F型浇注时位置一致。

4.根据权利要求1所述一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述电热炉淬火，根据铸件尺寸参数如下：

(1)圆柱型钢锻直径44×45mm：出炉温度1100～1150℃，淬火温度760～790℃，冷却时间4min，回火温度180～200℃，回火时间3～4h；

(2)圆柱型钢锻直径50×55mm：出炉温度1100～1150℃，淬火温度760～790℃，冷却时间5min，回火温度180～200℃，回火时间4～5h；

(3)圆柱型钢锻直径60×65mm：出炉温度1100～1150℃，淬火温度760～790℃，冷却时间6min，回火温度180～200℃，回火时间5～6h。

5.根据权利要求1和5所述一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述电热炉淬火，根据铸件尺寸优选参数如下：

(1)圆柱型钢锻直径44×45mm：淬火温度780℃，回火温度195℃；

(2)圆柱型钢锻直径50×55mm：淬火温度780℃，回火温度195℃；

(3)圆柱型钢锻直径60×65mm：淬火温度780℃，回火温度195℃。

6.根据权利要求1所述一种高效多平面圆柱型钢锻的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述浇铸的工艺补正量按下述公式来确定：

e≤0.002L

式中e为工艺补正量，单位mm，L为加工面到加工基准面间的距离，单位mm。