[00117786]基于消失模的钢丸激冷与振动浇注相结合的铸造工艺方法

项目研制的产品是冶金建材矿山大规模应用的耐磨铸件——破碎机板锤、齿板、护板及耐磨配件。板锤、齿板、护板是破碎机上的重要易耗部件。 我国冶金、建材、矿山、建筑和电力等行业都有大量的不同规格的破碎机设备,破碎机在工作过程中直接与砂、土、岩石、矿物等接触,工矿条件恶劣,磨损严重,消耗量很大,在冶金、建材、矿山、建筑和电力行业大规模应用的耐磨铸件均要求组织致密,硬度高,耐磨性能好。这对于普通传统的砂型铸造工艺来说,很难达到冶金、建材、矿山、建筑和电力行业对耐磨铸件的要求。因此研究开发冶金、建材、矿山、建筑和电力破碎机板锤齿板护板的使用寿命,减少磨损造成的损失降低企业生产成本,具有重要的经济和现实意义。我公司根据该类产品的使用特性：板锤齿板要求高硬度,高耐磨性以及其他部位要求高的强韧性,同时应市场和配套厂商的需求,经过近三年的反复研究与攻克,对破碎机板锤和齿板的铸造生产工艺进行了创新：成功将基于消失模的钢丸激冷与振动浇注相结合的铸造工艺研究技术用于破碎机板锤齿板加工。我公司为避免背景技术存在的不足之处,研发出一种既能够避免消失模铸造工艺的增碳缺陷,又能够解决由于冷却速度慢造成的晶粒粗大、组织不致密等问题的基于消失模钢丸激冷的振动结铸造工艺,并利用此工艺生产出高强度、高韧性高耐磨的破碎机板锤、齿板等耐磨配件。 我公司生产破碎机板锤齿板采用消失模铸造+V法+钢丸激冷结合振动浇注生产工艺。生产工艺流程如下：模具设计与制造→制作消失模→（上涂料+烘干）3-4层→放入激冷箱,充填钢丸→放入负压箱,覆膜,安浇口杯,抽真空→熔炼→振动浇注→拆箱、清理→热处理→精整入库。 技术性能指标 ①硬度提高10～15%; ②铸件组织韧性提高5～10%; ③重量增加8—15%; ④节约型壳材料40%以上; ⑤提高钢液利用率20%; ⑥综合节约电耗20%以上。 1)消失模铸造与钢丸激冷相结合,彻底解决了消失模铸造中铸件冷却速度较慢的问题,避免了传统消失模铸造中容易出现的晶粒粗大、组织不致密等问题,提高了铸件的组织的韧性和致密性,降低了Cr、Mo等合金元素的使用量,保证了耐磨铸件的使用寿命。 2)钢丸激冷与振动浇注工艺相结合,彻底解决了消失模铸件的韧性差的问题,取消了在消失模铸件的白模中放置的钢筋等内冷铁的工序,方便了工人操作,提高了工作效率。 3)传统消失模用砂箱与激冷小砂箱配合使用,激冷小砂箱内装满钢丸后,在表面铺一层石棉布,隔开激冷用的钢丸与普通铸造用砂子,方便后期清理工序,实现钢丸和砂子的循环使用。 湖北庚联耐磨科技有限公司长期从事球磨机衬板、护板、挖掘机斗齿、叉头、破碎机板锤、齿板、篦子板的生产,产品覆盖国内市场畅销于矿产、建材、电厂、化工等企业。同时公司拥有一支较高水平的技术研发团队,拥有专门从事技术研发人员28人,并与华中科技大学开展了深入的产学研合作。在金属材料开发和铸件深加工方面具有较高的技术水平与加工经验,为项目实施提供了技术的支持和保证。 该项目是本公司自主研发,项目成熟度高,公司 该项目已经获得国家发明专利,项目产品已率先通过了主机厂的各项性能试验并小批量装机,用户反映良好。产品具有强度高、韧性大、持久耐磨性好等优势,产品符合国家产业政策,市场前景广阔,故该项目技术与产品风险相对较小。项目计划投资2000万元,目前已陆续投入资金1000万元,增添了关键工艺装备与设备。改造了负压失蜡振动浇注与覆膜砂两条生产线,购置了2台光谱仪、红外线金相分析仪、抗拉抗弯强度试验机、磁粉探伤机等检测设备,生产出的产品通过国家检测中心检测后,各项指标均达到标准要求。项目产品分别通过上海路桥股份有限公司、湖北黄石矿山机械有限公司、湖北中垦建设机械工程有限公司等大中型企业批量装机使用,并出具了用户使用意见,一致认为：我公司提供的高强度、高韧性耐磨铸件通过加工、装配,经检测尺寸、材质性能均达到了规定的设计质量要求,该马氏体耐磨钢大大提高了耐磨铸件的韧性和硬度,进而提高了使用寿命,极大地提高了生产效率,降低了生产成本,装机后经用户使用未出现任何不良影响。经过近一年的市场拓展,目前,项目产品已广泛畅销于内蒙古、宁夏、河北、辽宁、云南等数十个省、市、自治区,现已达到年产1000吨破碎机板锤齿板耐磨配件的规模。项目要实现年产1000吨规模生产还需投入资金1000万元,用于增加生产与检测设备,并对厂区基础设施进行改造。 2011年获得湖北省科技厅“湖北省科技成果登记证书”;2011年5月公司董事长兼总经理杨宗联被授予“全国铸造学会消失模与V法铸造技术委员会耐磨材料分会主任”;2011年6月与华中科技大学成立耐磨材料研发生产基地;2011年10月获得“县级科技创新示范企业”荣誉称号;2012年5月被十堰市科学技术局授予“耐磨材料校企共建研发中心”;2011～2013年公司获得国家知识产权局发明专利1个、新型实用发明专利5个、计算机软件著作权1个;2013年2月被郧县人民政府授予“科技进步二等奖”;2013年3月被十堰市人民政府授予“科技进步三等奖”;2013年11月被授予“国家高新企业”。