[发明专利]一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺

摘要

本发明公开了一种高锰钢衬板的金属型覆砂铸造工艺，其包括金属型的设计与加工、金属型覆砂、金属型的预热、熔炼浇铸、冷却及后处理等步骤，本发明有效地将浇注系统和冒口补缩系统统一起来，合二为一，有效地提高了冒口的补缩能力；本发明利用金属型的快速冷却能力，浇入的钢水快速凝固，高锰钢衬板晶粒细化，内部缩松、缩孔缺陷减少，表面光洁度及尺寸精度大幅提高，有效地提高了产品质量，降低了生产成本，提高了衬板的使用寿命；本发明覆砂工艺有效地解决了金属型浇注所带来的模具寿命短，衬板外观铸造缺陷和生产过程中所发生的一切问题。

主权项

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。