[发明专利]一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺

权利要求书

1.一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺，其特征在于包括以下步骤：

（1）金属型的设计与加工

    根据铸件形状设计内外金属型形状，采用灰铸铁或球墨铸铁造型，通过机加工方法成型，金属型壁厚控制在15-20mm；整个模具由水玻璃砂型的上箱和金属型的下箱组成；上箱设有浇冒口，水玻璃砂型上设有通气孔，通气孔间距为50-100mm，有通向型腔，也有不通向型腔的；下箱设有冒口区，冒口区内设有冒口座，冒口座四周为水玻璃砂型，冒口座与冒口对应，且冒口座通过冒口颈与衬板型腔相连通；金属型下端设有衬板型腔相连通的射砂口，直径Φ为10-15mm，并向衬板型腔方向倾斜1-3°；金属型四周分布有数个与衬板型腔连通的排气孔，排气孔内安装有排气塞；

金属型覆砂 

以压缩空气为动力通过射砂机将覆砂射入衬板型腔内表面设有5-15mm的覆砂层，射砂压力控制在0.4-0.6MPa，所述的覆砂为树脂砂，采用无氮低排气自硬呋喃树脂，其树脂砂的配比为：黄砂95-100%、自硬呋喃树脂0.5-2.5%，磺酸固化剂0.005-0.02%；

金属型的预热

金属型的预热在移动式的烘烤炉上进行，烘烤15-20min，冬季适当延长烘烤时间，温度控制在180-250℃；

熔炼浇铸

制备高锰钢衬板的钢的组份设计如下：C 1.10-1.45%、Si 0.50-1.20%、Mn 12.0-16.0%、Cr 1.50-2.50%、Mo 0.80-1.20%、B 0.40-0.60%、Y 0.02-0.04%、Sc 0.03-0.05%、P≤0.04%、S≤0.03%，余量为Fe；

将废钢、生铁、回炉料放入熔炼炉中熔化，熔炼温度为1480-1520℃，然后加入硅铁、锰铁、硼铁和铬铁调整成分至上述范围，经铝脱氧后即可出钢水，在浇包内预先加入钢水重量1.2-1.5%的稀土硅铁合金，用冲入法对钢水进行微合金化和变质处理，调整浇注温度至1460-1480℃，并通过浇冒口浇注到步骤（3）预热的金属型中；

冷却及后处理

浇注后风冷至300 ℃以下开模落砂出型，经清砂、打磨处理后即得锰钢衬板铸件。

2.根据权利要求1所述的一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述的水玻璃砂的配比为：黄砂55-65%、莫来砂10-15%、水玻璃5-6%、α淀粉1-2%、黄壤土3-5%、钠基膨润土4-6%、改性树木灰烬0.5-1%、水3-4%。

3.根据权利要求2所述的一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述的改性树木灰烬由以下方法制得：取一定量的树木灰烬加入高速混合机内，加入相当于树木灰烬重量2-3%的聚异丁烯、2-3%的木质素磺酸钠、3-5%的纳米硅灰石、0.4-0.6%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，在80-90℃水浴中以2000-3000rpm高速搅拌20-30min，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。

4.根据权利要求1所述的一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述的自硬呋喃树脂和磺酸固化剂的牌号分别为XY90-0、XY-GS03，均由苏州兴业材料科技股份有限公司生产。