【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及钢铁炼钢，具体涉及一种适用于低碳高强合金钢基体坯料的离心铸造成型工艺。
技术介绍
0、
技术介绍
1、现代钢材生产技术手段主要是轧制，而轧制钢材的坯料(如板坯、方坯)是用连续铸造(称之连铸)的方式生产出来的。板坯连铸生产工艺所用的连铸辊服役于钢坯自结晶器缓慢拉出后直至坯体横截面完全结晶凝结成为固态并降温至一定温度裁断或进入连续轧制(称之连轧)前的工序内，而板坯连铸辊是服役于板坯连铸。
2、业内人士都知道，服役于板坯连铸工序的连铸辊工况环境苛刻。刚出结晶器的板坯表层是刚结晶凝固的薄壳，而薄壳内部仍是钢水，薄壳表面温度约1300℃，这种外部为薄壳内部是钢水的准坯体，自结晶器拉出后就由连铸辊辊套表面支撑着，由连铸辊的转动带动坯体移动，在移动时受冷却水的喷淋不断降温至截面全部凝固，进入剪切或连轧工序。板坯连铸辊作为板坯连铸的设备，其辊面承受高温板坯(1300℃～1100℃)的热传导及热辐射，钢坯的挤压(为使钢坯内部致密，有时人工加压)及冷却水的喷淋，使辊面产生交变压应力(1.5～5次/分)及交变热应力。当两种交变应力大于材料的屈服极限时使辊面发生疲劳，产生疲劳裂纹，甚者形成裂缝、脱块、脱层。
3、为提高辊面的使用寿命，通常情况下采用复合技术，在辊套的基体材料上用埋弧堆焊的方法复合1-2mm的过渡层，过渡层上再复合一层4-5mm耐高温、抗氧化、抗热疲劳的合金工作层。在连铸辊服役时，辊面复合层出现疲劳裂纹时，会对板坯表面质量产生影响，通常情况下在不考虑辊子出现其他影响板坯质量的前提下，
4、本公司专利技术低碳高强合金钢坯料除了具备优异的焊接性能外，还可以采用铸造成型的方法制备成辊套坯料，用于后续辊套的加工；因为本公司开发的低碳高强合金钢基体坯料与目前常用的坯料不同，采用传统浇注工艺不适合我公司的基体坯料，因此急需要开发一种新的适合于低碳高强合金钢基体坯料的铸造成型工艺。
技术实现思路
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技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对
技术介绍
中的问题，提供一种适用于低碳高强合金钢基体坯料的离心铸造成型工艺，本专利技术提供的离心铸造成型工艺能够有效适应低碳高强合金钢基体坯料的特性，生产出高质量的铸件，满足连铸辊辊套在苛刻工况下的高性能需求，为提升连铸辊辊套坯体的整体性能和延长其使用寿命提供了关键的工艺支持。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种适用于低碳高强合金钢基体坯料的离心铸造成型工艺，该成型工艺包括以下步骤：
4、(a)采用托轮式离心机对铸型进行离心铸造；
5、(b)选择低碳合金钢作为铸型材料，根据工件要求设计铸型模具；
6、(c)将涂覆好耐火涂料的铸型模具固定于离心机上，启动离心机，将一部分铸型材料均匀喷涂在铸型模具内，调整离心机的转速以确保金属液在离心力作用下沿铸型内壁均匀分布；
7、(d)将其余铸型材料进行浇注，控制钢水的浇注速度和温度，确保工件在铸造过程中的成型质量和生产安全；
8、(e)在离心浇注时，对铸型铸型模具进行喷水冷却，铸型内坯料温度低于设定温度时停机，将铸型连同坯件一起卸下离心机，取出基体坯料即得。
9、进一步优选的方案，步骤(b)中铸型模具壁厚设计为工件壁厚的1-1.2倍，所述铸型模具内腔直径为工件直径的102.5％倍的基础上增加4.5-7.5mm，所述铸型模具内腔长度为工件长度102.5％倍的基础上增加11-15mm。
10、进一步优选的方案，步骤(b)中铸型模具还有两款端盖。
11、进一步优选的方案，步骤(c)中所述耐火涂料按重量份比，包括以下原料：石英粉85-90份，粘结剂9-12份，水玻璃2-4份，水1-10份。
12、进一步优选的方案，步骤(c)中均匀喷涂在铸型模具内的工艺如下：预热＞250℃的铸型安放在离心机上，启动离心机，控制速度50-100转/分钟，将铸型材料在0.7-0.8mpa的压力下均匀喷涂在铸型模具内，喷涂间断作业，以保证水份快速蒸发，喷涂完成后于240-250℃保温20-25分钟即可浇注。
13、进一步优选的方案，铸型材料喷涂的厚度为1.5-2mm。
14、进一步优选的方案，步骤(d)中所述的浇注时离心机的转速550-650转/分钟，铸型材料浇注温度1660-1680℃，铸型材料浇注速为：2.8-3.2kg/s。
15、进一步优选的方案，步骤(d)中所述的浇注时离心机的转速由以下公示确定：
16、n＝a*π/d内
17、n：转速，单位转/分钟；d内：铸件内径，单位米；a：取经验值270，单位转·米/分钟。
18、进一步优选的方案，步骤(e)中喷水冷却喷淋的流量8-10m3/h。
19、进一步优选的方案，步骤(e)中设定温度的温度为1200-1250℃。
20、进一步优选的方案，铸型材料的正火热处理工艺是：铸型材料在电阻炉内以≤120℃每小时的加热速度，加热到910-920℃，保温时间根据电阻炉功率、装炉系数(装炉量及工件之间的间隙)、工件壁厚等因素决定。本实施例250kva电阻炉，铸坯壁厚60-90mm，装炉量4-6吨，保温时间为3.5-5小时，保温后出炉空冷。获得均匀的铁素体和珠光体组织hb190-220，切削加工性好。
21、进一步优选的方案，将正火后的辊套，对一型多件的进行截断，对单个坯料进行粗加工，预留精加工余量1.5-2mm。
22、进一步优选的方案，为使辊套坯料焊接性能和使用焊接性能满足要求，优化了辊套坯料调质热处理工艺：将正火粗加工后的辊套坯料入电阻炉内，以≤100℃每小时的加热速度，加热至890-900℃，保温时间参照正火工艺。
23、保温后出炉淬火，淬火介质为：水溶性淬火液ks6380(浓度为8-15％)。回火温度350℃，调质后组织为细低碳马氏体加铁素体，在硬度hb207时，强度极限σb 1060mpa，屈服强度σs 768mpa。
24、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
25、采用托轮式离心机进行离心铸造，能够在高速旋转过程中生成的离心力作用下，使金属液沿铸型内壁均匀分布，从而有效提高铸造件的致密性和均匀性，进一步改善低碳高强合金钢坯料的内部质量。
26、铸型的精细设计，包括壁厚和尺寸的比例调整，既确保了铸型的强度，又考虑到了铸件的收缩率和机械加工余量，有助于获得尺寸精确、形状复杂的铸件。
27、通过优化耐火涂料的配比和喷涂工艺，铸型模具表面形成高质量的耐火涂层，既能防止金属液与铸型直接接触，保护铸型，又有助于改善铸件表面质量和减少铸件的表面缺陷。
28、控制浇注速度和温度，确保工件的成型质量和生产过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于低碳高强合金钢基体坯料的离心铸造成型工艺，其特征在于，该成型工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(b)中铸型模具壁厚设计为工件壁厚的1-1.2倍，所述铸型模具内腔直径为工件直径的102.5％倍的基础上增加4.5-7.5mm，所述铸型模具内腔长度为工件长度102.5％倍的基础上增加11-15mm。
3.根据权利要求2所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(b)中铸型模具还有两款端盖。
4.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(c)中所述耐火涂料按重量份比，包括以下原料：石英粉85-90份，粘结剂9-12份，水玻璃2-4份，水1-10份。
5.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(c)中均匀喷涂在铸型模具内的工艺如下：预热＞250℃的铸型安放在离心机上，启动离心机，控制速度50-100转/分钟，将铸型材料在0.7-0.8MPa的压力下均匀喷涂在铸型模具内，喷涂间断作业，以保证水份快速蒸发，喷涂完成后于240-250℃保温20-25分钟即可浇注。
6.根据权利要求5所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，铸型材料喷涂的厚度为1.5-2mm。
7.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(d)中所述的浇注时离心机的转速550-650转/分钟，铸型材料浇注温度1660-1680℃，铸型材料浇注速为：2.8-3.2kg/s。
8.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(d)中所述的浇注时离心机的转速由以下公示确定：
9.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(e)中喷水冷却喷淋的流量8-10m3/h。
10.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(e)中设定温度的温度为1200-1250℃。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于低碳高强合金钢基体坯料的离心铸造成型工艺，其特征在于，该成型工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(b)中铸型模具壁厚设计为工件壁厚的1-1.2倍，所述铸型模具内腔直径为工件直径的102.5％倍的基础上增加4.5-7.5mm，所述铸型模具内腔长度为工件长度102.5％倍的基础上增加11-15mm。
3.根据权利要求2所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(b)中铸型模具还有两款端盖。
4.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(c)中所述耐火涂料按重量份比，包括以下原料：石英粉85-90份，粘结剂9-12份，水玻璃2-4份，水1-10份。
5.根据权利要求1所述的离心铸造成型工艺，其特征在于，步骤(c)中均匀喷涂在铸型模具内的工艺如下：预热＞250℃的铸型安放在离心机上，启动离心机，控制速度50-100...
【专利技术属性】
技术研发人员：李拓，彭志高，陆柳军，
申请(专利权)人：柳州市创科复合金属陶瓷制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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