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一种硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合的铸造方法技术

技术编号:8259275 阅读:183 留言:0更新日期:2013-01-26 10:52
本发明专利技术提供了一种硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合的铸造方法,包括以下步骤:将泡沫材料EPS或EPMMA预发,在产品模具表面排列硬质合金或碳化钛颗粒,排列之后再加入EPS或EPMMA珠粒;向模具内通入蒸汽,得到模样;将模样组装成模样簇,将模样簇送到消失模铸造砂箱内,进行振动造型;将造型完毕的砂箱接上真空系统,采用熔炼合格的钢水进行浇注;钢水冷却结冻后取出铸件,进行切割、分拣打磨、抛光和清理,即得硬质合金或碳化钛与耐磨钢冶金融合的耐磨件。本发明专利技术所述的铸造方法可彻底代替耐磨件表面堆焊硬质合金的技术,采用该铸造方法将硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合得到的硬质合金复合件,具有优良的耐磨性和牢固性,其使用寿命是其它耐磨件的2-10倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铸造领域,具体涉及。
技术介绍
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钥(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500°C的温度下也基本保持不变,在1000°C时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金本身具有优良的耐磨性,用其做耐磨件的寿命远高于其他金属材料耐磨件的寿命。但硬质合金的硬度高、脆性大,使用时易发生脆性断裂破坏,为了保证工件的正常工作就需要加大工件的厚度,从而造成生产成本的提高。分析发现,绝大多数易磨损件都只是表面为工作面,且工作的表层有效厚度相对于工作尺寸来说也只在一个很小的范围内。如果易磨损件工作表面的有效厚度(或者略大于有效厚度)部分为硬度高、耐磨性好的硬质合金,其余部分为强度高、韧性较好的廉价材料,并且两者形成合金时,这种易磨损件就在获得硬质合金高硬度、高耐磨性的同时还具有较高的强度和良好的韧性,且可以节约大量的昂贵的硬质合金。目前,国内外用于耐磨的硬质合金一般都采用堆焊的方法,即将硬质合金焊接在工件的本体上。但是,这种焊接方式,对于较大接触面的硬质合金来讲,在焊接时往往不能保证整个接触面都实现良好的焊接,从而使硬脆的硬质合金受力时容易失去有效的支撑,硬质合金与本体材料结合的不够牢固,使用时容易破损和掉块。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足,提供了,采用该铸造方法将硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合得到的硬质合金复合件,具有优良的耐磨性和牢固性。本专利技术是通过如下技术方案实现的—种硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合的铸造方法,其特征在于,包括以下步骤(I)将泡沫材料EPS或EPMMA预发,预发后的EPS或EPMMA珠粒密度为O.018-0. 03g/cm3 ;(2)在产品模具表面排列一层粒度为l_12mm的硬质合金或碳化钛颗粒排列,在硬质合金或碳化钛颗粒之上加入一层预发好的EPS或EPMMA珠粒;(3)向模具或模具所在的蒸缸内通入蒸汽,使模腔内的EPS或EPMMA珠粒膨胀均勻,形成光洁的模样表面,其中蒸汽压力为O. 009-0. 04Mpa ;然后排放蒸汽和通水冷却,从模具内取出模样,对模样进行烘干处理;(4)将模样组装成模样簇,将模样簇均匀涂上消失模铸造用的涂料后,对模样簇进行干燥处理;(5)将干燥后的模样簇送到消失模铸造砂箱内,选用干砂20-80目进行振动造型;(6)将造型完毕的砂箱接上真空系统,将熔炼合格的钢水温度控制在1580-1800° C时进行浇注;浇注的同时抽真空,负压范围在O. 1-0. 8Mpa ;浇注完毕后继续保持负压1-20分钟,钢水冷却结冻后取出铸件;(7)待铸件完全冷却后,进行切割、分拣打磨、抛光和清理,即得硬质合金或碳化钛与耐磨钢冶金融合的耐磨件。 本专利技术的进一步设置在于,步骤(2)和步骤(3)之间还包括若需要第二层硬质合金或碳化钛,则在EPS或EPMMA珠粒上再排列第二层粒度为l_12mm的硬质合金或碳化钛颗粒,之后在第二层硬质合金或碳化钛颗粒上再加入一层预发好的EPS或EPMMA珠粒;若需要多层硬质合金或碳化钛,按照第二层的方法操作。本专利技术的进一步设置在于,步骤(3)和步骤(4)之间还包括若需要多层硬质合金或碳化钛,则按照步骤(2)- (3)的操作制备多个模样,再将每个模样中的多余泡沫材料均切除,将切好的多个模样粘贴在一起,组成一个多层硬质合金或碳化钛泡沫模样。本专利技术中硬质合金(WC)或碳化钛(Tic)以冶金的方式同高耐磨材料(耐磨钢)融合,形成了在耐磨零件的平面、斜面、内外锥面、内外圆柱及各种形状的立体表面或耐磨零件内在的多层面复合结构。本专利技术所述的铸造方法可彻底代替现有技术中在耐磨件表面堆焊硬质合金的技术,采用该铸造方法将硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合得到的硬质合金复合件,具有优良的耐磨性和牢固性,其使用寿命是其它耐磨件的2-10倍。具体实施例方式实施例一本专利技术提供了一种硬质合金与耐磨钢融合的铸造方法,包括以下步骤(I)将泡沫材料EPS预发,珠粒密度为O. 018g/cm3。(2)准备好产品模具,将Imm颗粒的硬质合金颗粒排列在产品模具的表面,加入一层预发好的EPS珠粒;在EPS珠粒上再排列第二层Imm颗粒的硬质合金颗粒,之后在第二层硬质合金颗粒上再加入一层预发好的EPS或EPMMA珠粒;(3)珠粒填料完毕后,向模具或模具所在的蒸缸内通蒸汽,蒸汽压力控制在O. 009Mpa,使模腔内的EPS珠粒膨胀均匀,内外良好的融合,形成光洁的模样表面,然后再排放蒸汽和通水冷却,并从模具内取出模样后烘干。(4)将模样组装成模样簇,包括直浇道、模浇道和内浇道。将模样簇均匀涂上消失模铸造用的涂料后,送入烘房彻底干燥。(5)将多个模样簇送到消失模铸造砂箱内,选用干砂20目进行振动造型;(6)造型完毕的砂箱接上真空系统,将熔炼合格的钢水温度控制在1580C。时进行浇注,浇注时同时抽真空,负压范围在O. IMpa,浇注完毕后继续保持负压I分钟,钢水冷却结冻后取出铸件;(7)待继续完全冷却后,切割各耐磨件,分拣打磨,进行抛光处理,清理后即得高质的硬质合金与耐磨钢冶金融合的耐磨件。实施例二 本专利技术提供了一种碳化钛与耐磨钢融合的铸造方法,包括以下步骤(I)将泡沫材料EPMMA预发,珠粒密度为O. 03g/cm3。(2)准备好产品模具,将12_颗粒的碳化钛(Tic)颗粒排列在产品模具的表面,力口入一层预发好的EPS或EPMMA珠粒; 在EPMMA珠粒上再排列第二层12mm颗粒的碳化钛(Tic)颗粒,之后在第二层碳化钛(Tic)颗粒上再加入一层预发好的EPMMA珠粒;在EPMMA珠粒上再排列第三层12mm颗粒的碳化钛(Tic)颗粒,之后在第三层碳化钛(Tic)颗粒上再加入一层预发好的EPMMA珠粒;依此方法类推,可添加若干层;(3)珠粒填料完毕后,向模具或模具所在的蒸缸内通蒸汽,蒸汽压力控制在O. 04Mpa,使模腔内的EPMMA珠粒膨胀均匀,内外良好的融合,形成光洁的模样表面,然后再排放蒸汽和通水冷却,并从模具内取出模样后烘干。(4)将模样组装成模样簇,包括直浇道、模浇道和内浇道。将模样簇均匀涂上消失模铸造用的涂料后,送入烘房彻底干燥。(5)将多个模样簇送到消失模铸造砂箱内,选用干砂80目进行振动造型;(6)造型完毕的砂箱接上真空系统,将熔炼合格的钢水温度控制在1800C。时进行浇注,浇注时同时抽真空,负压范围在O. 8Mpa,浇注完毕后继续保持负压20分钟,钢水冷却结冻后取出铸件;(7)待继续完全冷却后,切割各耐磨件,分拣打磨,进行抛光处理,清理后即得高质的碳化钛(Tic)与耐磨钢冶金融合的耐磨件。实施例三本专利技术提供了一种碳化钛与耐磨钢融合的铸造方法,包括以下步骤(I)将泡沫材料EPMMA预发,珠粒密度为O. 025g/cm3。(2)准备好产品模具,将8mm颗粒的碳化钛(Tic)颗粒排列在产品模具的表面,力口本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种硬质合金或碳化钛与耐磨钢融合的铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将泡沫材料EPS或EPMMA预发,预发后的EPS或EPMMA珠粒密度为0.018?0.03g/cm3;(2)在产品模具表面排列一层粒度为1?12mm的硬质合金或碳化钛颗粒排列,在硬质合金或碳化钛颗粒之上加入一层预发好的EPS或EPMMA珠粒;(3)向模具或模具所在的蒸缸内通入蒸汽,使模腔内的EPS或EPMMA珠粒膨胀均匀,形成光洁的模样表面,其中蒸汽压力为0.009?0.04Mpa;然后排放蒸汽和通水冷却,从模具内取出模样,对模样进行烘干处理;(4)将模样组装成模样簇,将模样簇均匀涂上消失模铸造用的涂料后,对模样簇进行干燥处理;(5)将干燥后的模样簇送到消失模铸造砂箱内,选用干砂20?80目进行振动造型;(6)将造型完毕的砂箱接上真空系统,将熔炼合格的钢水温度控制在1580?1800°C时进行浇注;浇注的同时抽真空,负压范围在0.1?0.8Mpa;浇注完毕后继续保持负压1?20分钟,钢水冷却结冻后取出铸件;(7)待铸件完全冷却后,进行切割、分拣打磨、抛光和清理,即得硬质合金或碳化钛与耐磨钢冶金融合的耐磨件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建化
申请(专利权)人:吴建化
类型:发明
国别省市:

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