高铬铸铁复合锤头的铸造与热处理研究应用
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世上无难事,只要肯攀登
破碎机高铬铸铁复合锤头铸造时的问题及对策
1.高铬铸铁(影响铸铁割缝宽度与割缝质量的研究分析)复合锤头铸造时的问题及对策1.1 砂型锒铸式浇注工艺
锤柄ZG270?500 预埋,浇注高铬铸铁,对于薄小型锤头,其接合部尖角或薄弱部分有易产生裂纹的倾向;而厚大型锤头外观质量尚佳不产生裂纹;同样
ZG270?500 熔点高,接合部不产生二种金属熔合扩展,重量20kg 的锤头,有时出现小面积粘连现象。
裂纹产生的倾向和对策:
(1)消除锤柄易应力集中的尖角和锐角的二边联结,控制好高铬铸铁的浇注温
度和速度,浇注后保温,控制开箱时间。
(2)调整控制好锤头与锤柄结合处最小壁厚,使其结合处周边壁厚均匀,避免
因结构原因在冷却收缩时产生裂纹。
调整锤柄与锤头浇注铁液温度,减少
ZG270?500 柄的激冷和冷铁强作用,将其预热至400~600&或800&,埋入砂箱立即合箱浇注,减少二者间铸造应力而引起裂纹,浇注后保温8h 以上,开箱清理。
1.2 消失模铸造
1.2.1 锒铸式
(1)高铬铸铁锤头预埋,锤柄白模(消失模),浇ZG270?500 钢液,出现的问题比较少,仅少数因锤头的重量不同产生个别裂纹。
(2)ZG270?500 锤柄先加工好,预嵌入锤头白模(消失模)中,后浇高铬铸铁
头,按消失模铸造工艺布置锤头铸件,不论是锤柄朝上、朝中、朝下,浇注后
往往会在锤柄和锤头结合处出现缩孔、缩松、渣缩孔,疵病颇多且常见。
由于
锤柄不能预热,锤头铁液的多少(即锤头的大小)和热量二者关系、工艺未掌。
TiC_x-高铬铸铁复合材料的制备及性能研究摘要:本文研究了 TiC_x/高铬铸铁复合材料的制备及性能。
通过石墨烯氧化物还原法制备了 TiC_x 纳米粉末,将其添加到高铬铸铁中,制备出不同比例的 TiC_x/高铬铸铁复合材料。
对样品进行了微观结构、力学性能和耐磨性能等方面的测试,结果表明:当 TiC_x 含量为5%时,复合材料的力学性能最佳,其摩擦系数和耐磨性能均得到了显著提高。
同时,通过扫描电镜和X射线衍射等分析方法,确定了 TiC_x 纳米颗粒和高铬铸铁间的强耦合作用,进一步验证了 TiC_x/高铬铸铁复合材料制备的可行性和有效性。
关键词:TiC_x;高铬铸铁;复合材料;石墨烯氧化物还原法;力学性能;耐磨性能1. 引言高铬铸铁具有优异的高温性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空、汽车、机械等领域中。
然而,在一些高负荷、高摩擦、高温、高磨损等恶劣环境下,高铬铸铁的性能存在一定的局限性。
为了克服这些问题,研究人员将其与其他材料复合,制备出了一系列优异性能的复合材料。
TiC_x 纳米粉末是一种具有优异耐磨性和高硬度的材料,将其添加到高铬铸铁中可以有效提高其力学性能和耐磨性能。
2. 实验材料和方法2.1 材料高铬铸铁、TiC_x 纳米粉末、石墨烯氧化物、异丙醇、乙二醇等。
2.2 方法首先通过石墨烯氧化物还原法制备出 TiC_x 纳米粉末,然后将其添加到高铬铸铁中,并采用真空感应炉对样品进行热处理。
通过SEM、XRD、TEM等分析手段对样品进行了微观结构和物理性能等方面的测试。
3. 结果与分析通过SEM观察得到,TiC_x 纳米颗粒均匀分布于高铬铸铁基体中,并且与基体间存在强耦合。
随着 TiC_x 含量的增加,样品的硬度和强度均呈现出上升趋势。
当 TiC_x 含量为5%时,复合材料的力学性能最佳,其摩擦系数和耐磨性能均得到了显著提高。
4. 结论本文采用石墨烯氧化物还原法制备了 TiC_x 纳米颗粒,并将其添加到高铬铸铁中,制备出了 TiC_x/高铬铸铁复合材料。
材料类别高铬铸铁
材料牌号()
材料成分
碳硅铬锰镍钼其他
理论特性
α相对耐磨性
理论值
熔炼工艺要求:
()出炉温度
高铬铸铁地熔点比一般铸铁高,约为℃,出炉温度约为℃,熔炼选用中频感应电炉.
()炉衬
采用酸性或碱性炉衬均可,炉衬地配比、打结、烘干和烧结均按正常工艺进行.
()装料
一般按正常顺序加料,先将灰生铁、钼铁等难熔铁合金装入炉底,而后将废旧钢等按照下紧上松地原则装填(有助于塌料).文档来自于网络搜索
()送电熔化
将电炉功率调至最大进行熔化,由于地熔炼损耗较大(约),故铬铁应在最后加入,通常是待废钢完全熔化后加入烤红地铬铁.文档来自于网络搜索
()脱氧
待金属炉料全部熔化并提温至℃后,再加入锰铁、硅铁及铝进行脱氧.
()浇注
在中频感应炉中熔化,温度不必太高,温度达到℃时即可出炉,铁液在包内应停留一段时间进行镇静,视工件大小不同可在℃℃之间进行浇注.文档来自于网络搜索
()清理
热处理工艺
将工件室温装炉,以小于℃地温升速度将炉温升至℃(若工件较厚或形状较复杂,可在升温至℃、℃、℃、℃时分别给予地保温),之后以不超过℃地温升速度将炉温升至淬火温度℃℃后进行保温,保温时间为(视工件厚薄不同保温时间有所差别,越厚保温时间越长),而后将工件快速出炉进行空冷,若遇环境气温较高,淬火时应辅以强风和水雾喷洒,以强化冷却,淬火工艺路线如下图所示.文档来自于网络搜索
热处理淬火工艺路线
回火:
为降低铸件残余应力和脆性,并保持其淬火得到地高硬度和耐磨性,同时也使马氏体得以回火,以及残余奥氏体有所减少,应对淬火后地工件再进行℃回火处理,具体工艺为:将工件在室温状态下装炉,再升温至℃,保温后,出炉空冷.文档来自于网络搜索。
毕业设计(论文)文献综述学生姓名:xxx学号:xxx专业:材料科学与工程班级:xxx设计(论文)题目:热处理工艺对锤头用高铬铸铁组织和性能的影响指导教师:xxx二级学院:材料科学与工程学院2015年3 月19日热处理工艺对锤头用高铬铸铁组织和性能的影响摘要:锤式破碎机在于矿山、冶金、建材及电力行业广泛应用,本课题研究的是用于甘蔗撕裂机蔗刀上面的锤头。
蔗刀用锤头在工作过程中,和其他行业使用的锤头相比,有锤头较小,所受应力较低,以及浸润在液体中,会有一定程度的腐蚀磨损等特点。
传统的锤头用材质主要有高锰钢,高铬铸铁,以及低碳合金钢三种。
根据蔗刀用锤头的性能要求以及工况,我们选择了高铬铸铁作为锤头的材质。
由于高铬铸铁硬度高,但是韧性不好,易发生脆性断裂。
因此需要热处理来提高其韧性,以及耐腐蚀性能。
本课题组已经采用淬火+回火和深冷处理来研究了高铬铸铁的热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响,获得综合性能更为优异的,可以满足使用要求的锤头用高铬铸铁。
本课题是在前面工作的基础上,来研究亚临界热处理对高铬铸铁组织和性能的影响。
关键词:高铬铸铁;甘蔗撕裂机锤头;热处理;深冷处理;亚临界处理引言两个物体表面发生接触且相对运动时,接触表面上就会发生摩擦,这是一种自然界非常普遍的,又无法避免的现象。
而摩擦的发生就会伴随着材料的磨损。
据不完全统计,能源的1/3到1/2消耗于摩擦与磨损。
约80%的机器零件失效是由摩擦磨损引起的,所以磨损是机器最常见也是最大量的一种失效方式[1]。
根据我国有关部门的统计,仅对我国冶金、煤炭、电力、建筑、农机等 5 个部门的不完全统计,金属件在与砂土、矿石、水泥相接触过程中被磨损的钢材量就在300 万吨以上,再考虑因更换设备而降低的生产效率,每年所浪费的资金估计可高达30亿元[2]。
因此,减少由这种摩擦磨损造成的损失是一件意义重大的事。
影响摩擦磨损的因素有很多,最显而易见的就是机器零件在使用过程中的工况和材料本身的耐磨性能。