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科学解读高锰钢的铸造工艺

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科学解读高锰钢的铸造工艺

发布日期:2018-09-13 作者: 点击:

  在高能量冲击的工作条件下,高锰钢与超高锰钢铸件的应用范围是广阔的。许多铸造厂,对生产此类钢种铸件缺乏必要的认识。现对具体操作做简要的说明,供生产者参考。
  化学成分
  高锰钢按照国家标准分为5个牌号,主要区别是碳的含量,其范围是0.75%-1.45%。受冲击大,碳含量低。锰含量在11.0%-14.0%之间,一般不应低于13%。超高锰钢尚无国标,但锰含量应大于18%。硅含量的高低,对冲击韧度影响较大,故应取下限,以不大于0.5%为宜。低磷低硫是最基本的要求,由于高的锰含量自然起到脱硫作用,故降磷是最要紧的,设法使磷低于0.07%。铬是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。
  炉料
  入炉材料是由化学成分决定的。主要炉料是优质碳素钢(或钢锭)、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。这里特别提醒的是由人认为只要化学成分合适,就可以多用回炉料。这个认识是有害的。某些厂之所以产品质量不佳,皆出于此。不仅高锰钢、超高锰钢,凡是金属铸件,绝不可以过多的使用回炉料,回炉料不应超过25%。那么,回炉料过剩该如何?只要把废品降到最低,回炉料就不会过剩。
  熔炼
  这里着重讲加料顺序,无论用中频炉,还是电弧炉熔炼,总是先熔炼碳素钢,而各类锰铁和其他贵重合金材料,要分多次,每次少量入炉,贵重元素在最后加入,以减少烧损。料块应尽量小些,以50-80mm为宜。熔清后,炉温达到1580-1600℃时,要脱氧、脱氢、脱氮,可用铝丝,也可用Si-Ca合金或SiC等材料。将脱氧剂一定压到炉内深处。金属液面此时用覆盖剂盖严,隔断外界空气。还要镇静一段时间,使氧化物、夹杂物有充足时间上浮。然而,不少企业,只将铝丝甚至铝屑,撒再金属液面上,又不加覆盖,岂不白白浪费!在此期间,及时用中碳锰铁来调整锰与碳的含量。
  钢液出炉前,将浇包烘烤到400℃以上是十分必要的。在出炉期间用V-Fe、Ti-Fe、稀土等多种微量元素做变质处理,是使一次结晶细化的必要手段,它对产品性能影响是至关重要的。
  炉料与造型材料
  要延长炉令,当分清钢种与炉衬的属性。锰钢属碱性,炉衬当然选用镁质材料。捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。添加炉衬材料不可过厚,每次80厘米左右为宜,捣毕要低温长时间烘烤。如提高生产效率,笔者建议采用成型坩埚(沈阳力得厂和恒丰厂均又成品出售),从拆炉捣装成,不用1小时,即可投入生产,同时成型坩埚对防穿炉大裨益。当然,炉令的长短与操作者大又关系。不少操作者像掷铅球的运动员一样,把炉料从三四米之外投入炉内,既不安全又伤炉令,应将炉料置于炉口旁预热,然后用夹子慢慢地将炉料顺炉料置于炉口旁预热,然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。
  造型材料和涂料也应与金属液属性相一致,或者用中兴材料(如铬铁矿砂、棕刚玉等)。若想获得一次结晶细化的集体,采用蓄热量大的铬铁矿砂是正确的,尤其是消失模生产厂,用它将克服散热慢的缺点。

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