钢球研磨机磨盘的生产方法技术

一种钢球研磨机磨盘的生产方法，该磨盘的材质是铬钼铜合金冷硬球墨铸铁，采用砂型与金属型两种造型结合起来的方法；具体工艺步骤是：（１）对金属型喷涂前预热；（２）在金属型腔内均匀喷刷涂料层；（３）金属型在浇注前预热，预热温度为１００℃～２００℃；（４）平稳连续浇注；（５）去应力退火（６）最后机加工。本发明专利技术工艺简单，磨盘耐磨性好、使用寿命长、质量好及硬度高，生产成本低，生产率高，劳动强度小。可应用于钢球研磨机上的磨盘生产工艺中。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，可应用于钢球研磨机上的磨盘生产工艺中。磨盘是钢球研磨机上的一种磨具，是钢球研磨机上的重要工作部件，本专利技术所说的磨盘为硬磨盘，用于钢球的粗加工阶段，要求有一定的硬度，磨盘的质量直接影响着生产产品轴承钢球的质量。现有，一般采用普通低合金灰铸铁砂型铸造，其工艺步骤是砂型铸造后，对铸件去应力退火，然后再进行机加工，最后进行淬火及回火处理。用现有方法生产的磨盘，在实际生产中，由于各方面的因素影响，铸件在淬火处理后，易出现裂纹，产生废品多，废品率高，浪费严重，并且磨盘使用寿命短，生产率低，成本高，劳动强度大。本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、磨盘耐磨性好、磨盘使用寿命长、磨盘质量好、磨盘硬度高、生产成本低、生产率高、劳动强度小的。为了达到上述目的，本专利技术，其特殊之处在于，该磨盘的成分包括(按％重量计)C＝3.0～3.3，Si＝1.4～1.8，Mn＝0.7～0.9，P≤0.07，S≤0.022，Cu＝0.7～1.0，Mo＝0.8～1.0，Cr＝0.7～0.8，Mg＝0.04～0.06，RE＝0.03～0.06；该方法包括以下次序的工艺步骤(1)在适宜的温度下，对金属型进行喷涂前预热；(2)在金属型腔内均匀喷刷涂料层；(3)金属型在浇注前预热，预热温度为100℃～200℃；(4)在适宜的浇注温度下，平稳连续浇注；(5)去应力退火，装炉温度不高于200℃，加热速度为60℃/h～100℃/h；(6)最后机加工。本专利技术，采用砂型与金属型两种造型结合起来的方法，对于非工作面采用砂型，而对于工作面则采用金属型。由于砂型部分采用了通常的砂型铸造方法，因而本专利技术中没有对其具体说明。本专利技术，金属型在喷刷涂料前必须预热，只有这样才能使涂料中水分迅速蒸发，易喷刷的均匀，以防涂料向下流淌，从而获得一层紧密粘牢的涂料层，但预热温度也不能太高，否则涂料容易剥落。本专利技术，喷刷涂料的目的，是金属型铸造工艺上的需要，一是起着隔离层的作用，使金属型与高温金属液之间不直接接触；二是隔热作用，由于金属型与高温金属液之间有涂层，起着缓冲传热的作用，金属型的温度不会太高，从而提高金属型的使用寿命。本专利技术，金属型在浇注前也必须预热，只有这样才能避免液体金属冷却速度太快，造成气孔、冷隔、浇不足、缩孔、裂纹等铸造缺陷，同时也能保护金属型，避免急冷、急热而剧裂收缩和膨胀，延长金属型使用寿命，减轻铸件包紧力，利于脱型，确保操作者的安全，但是预热温度也不应太高。本专利技术，金属型铸造时，浇注温度应选择合适。浇注温度太高，则铸件冷却缓慢，结晶粗大，力学性能降低，易形成气孔、针孔等缺陷；浇注温度太低，则易导致浇不足、冷隔等缺陷。因此，应选择适宜的浇注温度。本专利技术，浇注操作时，一定要平稳，液流要连续，不可中断，应尽量使金属液沿浇道壁流入型腔，这样有利于消除气孔、渣孔等缺陷。开始浇注时，型腔中无液体金属，这时宜慢浇，便于型腔中气体的排出；当型腔中有一定量的液体金属时，即可适当加快浇注速度；当型腔已充满液体金属，则应适当降低浇注速度，使冒口充满时间适当长一些。本专利技术，从金属型中取出铸件的时间，一般希望尽早抽芯脱型，此时铸件收缩小，产生内应力小，形成裂纹的可能性小。本专利技术，由于在机械加工前，铸件中有应力存在，故必须对铸件进行去应力退火；为避免机加工时开裂，装炉温度不高于200℃，加热速度为60℃/h～100℃/h。本专利技术，机加工的目的，是为了使磨盘达到最终的尺寸精度要求。本专利技术，由于金属型冷却速度快，具有激冷效果，使铸件晶粒细化、组织致密，从而提高了铸件的力学性能，由于铸件表面受到激冷，表面硬度高，因此，勿需机加工后再进行淬火来提高硬度。本专利技术，与现有磨盘生产方法相比，由于省去淬火与回火工序，因此，工艺流程短，工艺简单。本专利技术，与现有磨盘的生产方法相比，选择材质不同，通常选用普通低合金灰铸铁，而本专利技术在材料配制上采用合金化、球化的方法，选用的则是铬钼铜合金冷硬球墨铸铁。对于现有磨盘的生产方法，由于灰铸铁的含硅量高和金相组织中有石墨存在，使灰铸铁在加热和冷却过程中相转变有其自己的缺点共析转变是在一定宽的温度范围内进行，石墨的存在，使奥氏体的含碳量随升温温度和保温时间的改变而改变，含量高的硅及石墨的存在，易使渗碳体分解和珠光体向铁素体转变。一般而言，热处理仅能改变基体组织，改变不了石墨形状，因此，热处理不能明显改善灰铸铁的力学性能。正由于石墨形状对材质力学性能起主导作用，热处理只能改变基体组织，改变不了石墨形状，故同一基体的灰铸铁和球墨铸铁在机械性能上相差很大。球墨铸铁磨盘在机械综合性能上优于灰铸铁磨盘，尤其是球墨铸铁本身也是良好的耐磨材料，合金球墨铸铁磨盘由于表面冷硬层中形成的合金碳化物，硬度高，韧性好，强度大，因此，磨盘具有良好的耐磨性，极大地提高了磨盘的使用寿命。本专利技术，由于金属型铸造具有高强度、高硬度、高致密性、高耐蚀性的特点，再加上金属型尺寸准确、表面光洁，从而提高了磨盘铸件的尺寸精度及表面质量。并且，良好的工艺保证手段，减少了铸件废品的产生。因此，提高了产品质量。本专利技术，由于金属型冷却速度快，加速了铸型的周转速度，且一付金属型可连续浇注很多铸件。并且，与传统的砂型铸造方法相比，本专利技术还节省造型工时，节省了造型面积，减少了运砂和混砂工作量。因此，本专利技术提高了生产率，减轻操作者的劳动强度，改善了劳动条件，可批量生产。本专利技术，由于可批量生产，金属型可连续使用，生产率提高，且省去了淬火及回火工序，因此，生产成本降低。本专利技术，因为金属型对铸件冷却速度快，改善了金属凝固条件，减少了应对铸件进行的补缩，所以，铸件的浇冒口尺寸相应减少，液体金属利用率高。本专利技术，工艺简单，磨盘耐磨性好，磨盘使用寿命长，磨盘质量好、硬度高、强度高，生产成本低，生产率高，劳动强度小。以下结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。本专利技术，该磨盘的成分包括(按％重量计)C＝3.0～3.3，Si＝1.4～1.8，Mn＝0.7～0.9，P≤0.07，S≤0.022，Cu＝0.7～1.0，Mo＝0.8～1.0，Cr＝0.7～0.8，Mg＝0.04～0.06，RE＝0.03～0.06；该方法包括以下次序的工艺步骤(1)、金属型喷涂前在适宜的温度下进行预热；(2)、在金属型腔内均匀喷刷涂料层；(3)、金属型在浇注前预热，预热温度为100℃～200℃；(4)、在适宜浇注温度下平稳连续浇注；(5)、去应力退火，装炉温度不高于200℃，加热速度60℃/h～100℃/h；(6)、最后，进行机加工，使磨盘达到尺寸精度要求。本专利技术，所说的金属型喷涂前的预热温度为80℃～150℃。本专利技术，所说的浇注温度为1360℃～1400℃。本专利技术，对磨盘进行金相组织试验标明钢球磨盘的工作表面冷硬层深度为40mm～50mm，其金相组织为菜氏体与索氏体；非冷硬层基体组织为索氏体、少量游离碳化物及球状石墨。显然，该磨盘具有一定的冷硬层，并获得了良好的球化组织。进一步实际测试显示，其硬度为HRC47～HRC54，抗拉强度为681N/mm2。本专利技术，经试验证明，该磨盘的使用寿命是原先磨盘使用寿命的1.5～2倍，由于寿命的提高，也减少了修整维修费用。本专利技术，所喷涂的涂料成份一般为石墨粉、碳黑、水玻璃、水、石棉粉、耐火土。在第一层涂刷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢球研磨机磨盘的生产方法，其特征在于，该磨盘的成分包括（按％重量计）：Ｃ＝３．０～３．３，Ｓｉ＝１．４～１．８，Ｍｎ＝０．７～０．９，Ｐ≤０．０７，Ｓ≤０．０２２，Ｃｕ＝０．７～１．０，Ｍｏ＝０．８～１．０，Ｃｒ＝０．７～０．８，Ｍｇ＝０．０４～０．０６，ＲＥ＝０．０３～０．０６；该方法包括以下次序的工艺步骤：（１）在适宜的温度下，对金属型进行喷涂前预热；（２）在金属型腔内均匀喷刷涂料层；（３）金属型在浇注前预热，预热温度为１００℃～２００℃；（４）在 适宜的浇注温度下，平稳连续浇注；（５）去应力退火，装炉温度不高于２００℃，加热速度为６０℃／ｈ～１００℃／ｈ；（６）最后机加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文财，
申请(专利权)人：杨文财，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]