一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法技术

本发明专利技术提供了一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法，包括以下步骤：工艺设计；造型、制芯；熔炼、浇注：采用一次合料、二次熔炼方式熔化铁水，铁水孕育处理，低温浇注；热处理；清理；预埋件丝孔加工。本发明专利技术通过采取在髙硅铸铁件中预埋中空耐蚀柱，外形设计成梯形螺纹，内部设计成中空、外带螺纹，形成铸件后，在预埋件上加工内螺纹；采取一次合料、二次熔炼、微调脱气等方式熔炼铁水，解决了髙硅铸铁丝孔难以加工成形、减少加工工时、有效地克服了高硅铸铁铸造生产中易产生的缩松、气孔、裂纹等问题，铸件成品率达到90%以上。品率达到90%以上。品率达到90%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法


[0001]本专利技术属于铸造工艺
，具体地说涉及一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法。

技术介绍

[0002]在铸铁中加入一定量的某些合金元素，可以得到在一些介质中有较高耐蚀性的合金铸铁。高硅铸铁就是其中应用最广泛的一种。含硅10%～16%的一系列合金铸铁称为高硅铸铁，其中除少数品种含硅量在10%～12%以外，一般含硅量都在14%～16%。当含硅量小于14.5%时，力学性能可以改善，但耐蚀性能则大大下降。如果含硅量达到18%以上时，虽然耐蚀，但合金变得很脆，铸造困难。因此，工业上应用最广泛的是含硅14.5%～15%的高硅铸铁。高硅铸铁件对有机酸有很好的耐蚀性，可用于制作硫酸、醋酸、草酸、硝酸等的提炼加工、运送设备，可以代替成本高的高合金不锈钢材质，因价格相对低廉，有广阔的市场前景。但高硅铸铁，硬度高，脆性大，在加工过程中丝孔螺纹易碎，难以加工成形，常规做法：材质中加铜等元素，提高韧性而加工成形，但降低了耐蚀性，不能满足某些酸性材质的耐蚀要求；高硅铸铁传热系数小、线涨系数大，硬、脆、易破损、不能焊补，在铸造过程中易产生气孔、缩松、裂纹等，成品率低，阻碍髙硅铸铁推广应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法，解决了
技术介绍
中的高硅铸铁脆性大，丝孔难加工、易产生气孔、缩松、裂纹等，成品率低的缺点。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法，包括以下步骤：a、工艺设计：根据高硅铸铁件的特点，设计金属模型，加工余量2～3mm，丝孔处设计中空、外带螺纹的耐腐蚀柱状不锈钢预埋件；b、造型、制芯：采用粘土砂造型，树脂砂制作内芯，中置芯铁，在芯头位置安放烘烤好的中空预埋件，合箱，等待浇注；c、熔炼、浇注：采用一次合料、二次熔炼方式熔化铁水，铁水孕育处理，低温浇注；d、热处理：去除阻碍收缩的型芯砂、浇冒口，缓慢冷却，铸件热态拆箱，进入热处理炉，缓慢冷却，自由收缩；e、清理：采用喷砂、打磨方式清理；f、加工:装夹垫铜片，力度适中，防止夹碎，小刀量车削或磨削，加工转速20转/分钟左右，
进给量0.1mm左右，电火花加工预埋件丝孔螺纹；优选的，所述步骤c中一次合料的配比为球铁生铁17.5～18.5%，硅铁18.5～19.5%，铬铁1.8～2.2%，钼铁0.8～1.2%，矽钢片58～62%，铁水熔炼温度1500
±
10℃，出炉温度1470
±
10℃，熔化形成合料块；所述二次熔炼的配料比为合料块79～81%，回炉料18～20%，硅铁0.4～0.6%，高碳锰铁0.25～0.35%，孕育剂0.18～0.22%，铁水熔炼温度1500
±
10℃，出炉温度1470
±
10℃，随流孕育，浇注温度1320
±
20℃；优选的，所述一次合料的配比为球铁生铁18%，硅铁19%，铬铁2%，钼铁1%，矽钢片60%，铁水熔炼温度1500℃，出炉温度1470℃，熔化形成合料块；所述二次熔炼的配料比为合料块80%，回炉料19%，硅铁0.5%，高碳锰铁0.3%，孕育剂0.2%，铁水熔炼温度1500℃，出炉温度1470℃，随流孕育，浇注温度1320℃；优选的，所述步骤d中热处理工艺包括浇注完，15～20分钟，铸件热态拆箱取件，捣碎铸件内外表面的型砂、芯砂，敲掉浇冒口，立即投入事先升温到700℃的热处理炉中，继续以50℃/小时的速度，升温到900度，保温2～4小时，随炉冷却，冷却速度≤50℃/小时至室温；优选的，所述步骤b中造型工艺采用粘土煤粉砂型工艺，混砂时添加煤粉为砂质量的1%，木屑为砂质量的0.5%，型砂水分在4%以内，内芯采用碱性酚树脂砂制作，中置芯铁，芯铁用圆管，管壁钻孔，缠绕草绳，在芯头位置安放烘烤好的中空预埋件，合箱，等待浇注。
[0005]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采取在高硅铸铁件中预埋中空耐蚀柱，外形设计成梯形螺纹，防止脱落，内部设计成中空、外带螺纹的不锈钢柱状，形成铸件后，在预埋件上加工内螺纹；采用粘土砂造型，碱酚醛树脂砂制芯，采取一次合料、二次熔炼、微调脱气等方式熔炼铁水，解决了髙硅铸铁丝孔难以加工成形、减少加工工时、有效地克服了高硅铸铁铸造生产中易产生的缩松、气孔、裂纹等问题，铸件成品率达到 90%以上，铸件的内外在质量达到和超GB8491
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2009《高硅耐蚀铸铁件技术条件》的国家标准要求，设备部件连接装配方便，可部分代替浓硝酸生产中的不锈钢设备，是强氧化性介质浓硝酸等的理想用材，取得了良好的经济效益和社会效益。
[0006]附图说明：图1为本专利技术的铸件整体结构示意图；图2为本专利技术图1的A
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A向剖面示意图；图3为本专利技术图1的B
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B向剖面示意图；图4为本专利技术图1的C
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C向剖面示意图；图5为本专利技术的铸件工艺及余量示意图；图6为本专利技术图5的A
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A向剖面示意图；图7为本专利技术图5的B
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B向剖面示意图；图8为本专利技术图5的C
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C向剖面示意图；图9为本专利技术图6中的中空预埋件示意图；图10为本专利技术图7中的中空预埋件示意图；图11为本专利技术图8中的中空预埋件示意图；图12为本专利技术的的砂芯结构示意图。
具体实施方式
[0007]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0008]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0009]参照附图1
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4：一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法，包括以下步骤：a、工艺设计：根据铸件图，结合髙硅铸铁的特性，材质硬度高，HRC40～60，几乎全身要求加工，为减少加工工时，设计加工余量2.5mm，为保证尺寸精度及丝孔位置度，设计成金属模；确立分型面，两箱造型；髙硅铸铁要求加工丝孔，脆性大，丝孔螺纹易碎，难以加工成形，设计要求耐蚀性高的预埋件，便于丝孔加工成形；髙硅铸铁材质敏感，预埋件相当冷铁，局部过冷度过大，又易造成铸件局部裂纹、开裂，预埋件要尽量小，外形设计成梯形螺纹，防止脱落；所以设计成中空、外带螺纹的不锈钢柱状预埋件，材质选用哈氏276合金材料，形成铸件后在预埋件上加工内螺纹，哈氏合金材质硬，采用电火花方式加工；b、造型、制芯：髙硅铸铁件易碎裂、易形成气孔，要求型芯砂退让性、透气性高，采用粘土煤粉砂潮型工艺，混砂时添加煤粉1%、木屑0.5%，严格控制型砂的水份3.9%（均指占砂重的百分比），提高透气性、退让性，造型时准确掌握铸型的紧实度；内芯采用发气量小的碱性酚醛树脂砂制作；中置芯铁，芯铁用圆管，管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法，其特征在于包括以下步骤：a、工艺设计：根据高硅铸铁件的特点，设计金属模型，加工余量2～3mm，丝孔处设计中空、外带螺纹的耐腐蚀柱状不锈钢预埋件；b、造型、制芯：采用粘土砂造型，树脂砂制作内芯，中置芯铁，在芯头位置安放烘烤好的中空预埋件，合箱，等待浇注；c、熔炼、浇注：采用一次合料、二次熔炼方式熔化铁水，铁水孕育处理，低温浇注；d、热处理：去除阻碍收缩的型芯砂、浇冒口，缓慢冷却，铸件热态拆箱，进入热处理炉，缓慢冷却，自由收缩；e、清理：采用喷砂、打磨方式清理；f、加工:装夹垫铜片，力度适中，防止夹碎，小刀量车削或磨削，加工转速20转/分钟左右，进给量0.1mm左右，电火花加工预埋件丝孔螺纹。2.如权利要求1所述的一种带丝孔高硅铸铁的铸造方法，其特征在于所述步骤c中一次合料的配比为球铁生铁17.5～18.5%，硅铁18.5～19.5%，铬铁1.8～2.2%，钼铁0.8～1.2%，矽钢片58～62%，铁水熔炼温度1500
±
10℃，出炉温度1470
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10℃，熔化形成合料块；所述二次熔炼的配料比为合料块79～81%，回炉料18～20%，硅铁0.4～0.6%，高碳锰铁0.25～0.35%，孕育剂0.18～0.22%，铁水熔炼温度1500
±<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文华，王红光，张仲林，曲守峰，
申请(专利权)人：烟台恒邦合金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：