[发明专利]用于制造井下铲运机铲斗前刃的耐磨钢铸造工艺

说明书

一种用于制造井下铲运机铲斗前刃的耐磨钢铸造工艺，其特征是采用中频炉熔炼物料，并进行熔炼、制作型腔、浇注、打磨、热处理步骤。制备的铲斗前刃耐磨钢的化学成分合理，适量的钴对其进行强化和变质处理，再经热处理，得到足够的奥氏体组织；适量的碳，使耐磨钢具有足够的韧性；较低的磷含量，确保了钢的冲击韧性；适量的稀土镁合金，有效提高钢的韧性和抗裂能力，并且细化晶粒；铸造方法简单，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种金属材料铸造工艺，特别是一种用于制造井下铲运机铲斗前刃的耐磨钢铸造工艺。

背景技术

目前，由于井下铲运机上的铲斗前刃在掘进过程中需要承受高频次、高强度的冲击，因此在制造铲斗前刃的选材时，在对材料的强韧性和耐磨性能有极其苛刻的要求。现有技术中通常采用高锰钢来生产铲斗前刃，虽然高锰钢具有良好的抗冲击和耐磨性能，但因为其熔炼困难，且需高温水韧处理，所以其生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足之处，而提供一种产品硬度高、韧性好、抗磨性高，毛坯合格率高，操作简便，生产效率高、成本低的用于制造井下铲运机铲斗前刃的耐磨钢铸造。

为实现上述发明目的，本发明采用如下工艺步骤:

1、采用中频炉熔炼重量百分比为C：1.12～1.23%，Mn：15～17%，Si≤0.7%，Cr：1.5～1.9%，Mo：0.6～0.9%，Ti：0.08～0.16%，S≤0.05%，P≤0.05%，RE-Mg0.3—0.5%，余量为Fe的物料；当熔炼到1500—1550℃时，炉中加入先加物料总质量0.18～0.29%的Co，保温3小时后出炉；

2、采用树脂砂制作型腔，将熔炼获得的钢液浇入型腔，冷却凝固后脱模，并进行去砂打磨，所得铸件即为铲斗前刃板；

3、将浇注好的工件毛坯保温4至5小时，开箱清理冒口后，装入滚砂机内进行滚砂处理；

4、使用打磨机打磨经滚砂的差速器壳毛坯上的飞边、棱角、多肉；

5、将浇铸成型的铸件进行热处理，采用常温入炉，加热至600℃保温1小时，然后升温至940—960℃保温1—3小时，之后水冷，得铲斗前刃板。

进一步的方案是：在浇注过程中，浇注高度为200mm～250mm，浇注温度1450℃～1550℃，浇注时间18s～25s。

进一步的方案是：在熔炼过程中，加入Co之后的保温时，加入脱氧剂脱氧。

本发明由于采用以上加工方法，制备的铲斗前刃耐磨钢的化学成分合理，适量的钴对其进行强化和变质处理，再经热处理，得到足够的奥氏体组织；适量的碳，使耐磨钢具有足够的韧性；较低的磷含量，确保了钢的冲击韧性；适量的稀土镁合金，有效提高钢的韧性和抗裂能力，并且细化晶粒；铸造方法简单，生产成本低。

具体实施方式

1、采用中频炉熔炼重量百分比为C：1.12～1.23%，Mn：15～17%，Si≤0.7%，Cr：1.5～1.9%，Mo：0.6～0.9%，Ti：0.08～0.16%，S≤0.05%，P≤0.05%，RE-Mg0.3—0.5%，余量为Fe的物料；当熔炼到1500—1550℃时，炉中加入先加物料总质量0.18～0.29%的Co，保温3小时后出炉；

2、采用树脂砂制作型腔，将熔炼获得的钢液浇入型腔，冷却凝固后脱模，并进行去砂打磨，所得铸件即为铲斗前刃板；

3、将浇注好的工件毛坯保温4至5小时，开箱清理冒口后，装入滚砂机内进行滚砂处理；

4、使用打磨机打磨经滚砂的差速器壳毛坯上的飞边、棱角、多肉；

5、将浇铸成型的铸件进行热处理，采用常温入炉，加热至600℃保温1小时，然后升温至940—960℃保温1—3小时，之后水冷，得铲斗前刃板。

在浇注过程中，浇注高度为200mm～250mm，浇注温度1450℃～1550℃，浇注时间18s～25s。

在熔炼过程中，加入Co之后的保温时，加入脱氧剂脱氧。