铸造钢铁的铸型材料制造技术

本发明专利技术是用电极石墨或高纯石墨制做铸钢铸铁件的铸型材料，在反复的高温作用下不变形，不龟裂，且导热快，蓄热大，有理想的高温强度，可适用于铸造各种白口铸铁，可锻铸铁，形体简单的球墨铸铁及蠕墨铸铁与灰铸铁铸件，也适用于铸造轧辊，与砂型铸造相比，可省却大量的砂处理设备及烘干设备等，便于铸造机械化、自动化、大幅度提高生产效率，采用本发明专利技术不仅改善劳动环境，降低工人劳动强度，而且可提高铸件质量，提高铸造工艺出品率，显著降低生产成本。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种铸造方法，特别是一种用电极石墨或高纯石墨制做铸钢、铸铁铸件用的铸型材料。目前，世界上在铸钢、铸铁的铸造生产上主要采用砂型铸造。砂型铸造需新砂处理、型砂配制、造型、落砂清理、旧砂处理回用，以及新砂、旧砂、型砂的运输、储存等繁多工序及相应的设备，还需要模板，大量的砂箱，此外，干型还需烘窖等，因而砂型铸造不仅生产占地面积大，原料耗用量大，运输量大，耗能高，劳动环境噪音大，粉尘高，工人的劳动强度高，消耗大量的辅助工时，而且还存在废品率高，铸件表面质量差等问题。为改变铸造生产以砂型为主的状况，人们不断创造出新的铸造方法，如压力铸造，金属型铸造，而这些铸造方法因其铸型材料为钢铁所制，耐火度低，易龟裂、粘模，而使其寿命低，成本高。本专利技术是寻求适用于制作铸钢、铸铁铸件的永久型铸型材料。用这种铸型材料制作铸型，可以省却砂型铸造中的大量砂处理设备，并且提高铸件质量，提高生产率，改善劳动环境，降低生产成本。本专利技术是利用高纯石墨或电极石墨来制作铸钢、铸铁件的铸型。高纯石墨与电极石墨的熔点高达3700℃，通常其强度随温度的升高而提高，2500℃时其强度达到最高值。石墨的热稳定性好，450℃开始氧化，处于还原性或中性气氛中，则2500℃时还具有极高的稳定性。石墨与钢水、铁水不润湿。石墨的热容量为0.17千卡/千克·度，近乎铸铁的两倍，导热系数为100～110千卡/米·时·℃，(纯铜为26.67千卡/米·时·℃)，膨胀系数为(0.5～4)×10-6/℃，硬度为HB5～10，可以用车、钻、刨、锯、铣进行加工，还可用粘合剂粘合。因此，高纯石墨与电极石墨是一种高温抗氧化，蓄热大，导热快，线胀系数小，极易加工成型的材料，在高温的反复作用下不变形、不龟裂、具有足够的强度，非常适用于制作浇注温度高的铸钢、铸铁件的铸型。采用本专利技术铸型，铸造工艺可以采用“恒压等流量”、“H法”浇注系统配合保温冒口和浇口，也可以用“涌泉式”(反雨淋)浇口配以缝隙浇口，以及用“涌泉式”浇口、缝隙浇口配以复合铸造等方法生产铸件。石墨型可以用箱框、石棉布、水玻璃等镶嵌起来，以方便操作提高寿命。对于简单小件如磨球的铸型，亦可不必镶嵌，单独使用石墨型铸造，其石墨型的厚度应大于球半径1厘米以上。本专利技术适用于各种铸造合金的铸造球磨机磨球，各种合金的铸造轧辊，尤其是冷硬铸铁轧辊或复合铸造轧辊，也适用于可锻铸铁、形体较简单的球墨铸铁及蠕墨铸铁和灰铸铁件。不仅可提高铸件的表面质量，更重要的是提高铸件的内在质量，使其组织致密、细化。用本专利技术铸造磨球，可以消除缩松，使硬度(HRC)提高3～5度以上，冲击韧性提高0.2～0.8kgm/cm2以上，铸型寿命可达千次以上。用以铸造球墨铸铁、蠕墨铸铁，可用小冒口或无冒口工艺，尤其对齿轮、蜗轮毛坯等厚壁件，效果更好。这是因为石墨型线胀小，型壁不迁移，导热快，蓄热大，从而发挥了石墨化膨胀的自补作用，同时保证了球化率和蠕化率，因此大大提高了铸件质量。用以铸造轧辊，如冷硬轧辊，可以提高表面光洁度、工作表面的硬度，并使轧辊工作表面的硬度均匀，提高其抗疲劳剥落的能力，提高铸造工艺出品率。用于可锻铸铁铸造，可以提高原铁水的碳硅当量，从而缩短退火周期，减少退火罐的消耗量。本专利技术用于铸钢、铸铁件生产，可以不用砂或少用砂，减少了大量的辅助设备，便于机械化自动化生产，可节省场地，提高效率，大幅度地降低生产成本，提高铸件质量。与砂型铸造相比，造型材料消耗可降低60%以上。实施例1.铸造高铬磨球，以电极石墨制作铸型，石墨型的厚度大于磨球半径一厘米，铸造工艺采用“H法”加保温浇冒口。其工艺出品率达80%以上，冲击韧性为0.5～1.8kgm/cm2，硬度HRC58～64。2.铸造9Cr2小型轧辊，轧辊直径Φ250mm，电极石墨用随型结构，厚度80mm，将电极石墨型镶嵌在砂型中使用，铸造工艺采用缝隙浇口与保温冒口，其工艺出品率达80%以上，并提高轧辊表面光洁度，使轧辊内部组织致密，均匀。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铸造钢铁的铸型材料，其特征在于用电极石墨或高纯石墨制做铸钢、铸铁件的铸型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于铸造钢铁的铸型材料，其特征在于用电极石墨或高纯石墨制做铸钢、铸铁件的铸型。2.根据权利要求1所述的铸钢、铸铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王执福，
申请(专利权)人：山东工业大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]