專利名稱：多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，屬特種性能鑄鐵合
金材料及其鑄件的制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用于砂石和煤矸石等較硬固體塊料破碎或粉碎的機(jī)械設(shè)備雙輥式粉碎機(jī)上的輥圈是一個重要部件，直接影響了破碎效率和質(zhì)量。該輥圈的材料要求具有高抗磨性、低內(nèi)應(yīng)力、一定的強(qiáng)韌性，并具有較高的使用壽命和性價比。 目前雙輥式粉碎機(jī)上的輥圈主要材質(zhì)有高鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合輥圈(中國專利ZL94100942. 4和中國專利ZL200610117306. 0)、中鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合輥圈(ZL200610117305.6)、中錳球鐵輥圈和普通冷硬鑄鐵輥圈。高鉻及中鉻離心鑄造復(fù)合輥圈性能優(yōu)異，但是合金加入量高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、熱處理周期長、產(chǎn)品成本高，雖然在一些大型企業(yè)廣泛使用，但是對于中小型企業(yè)不太適合。中錳球鐵輥圈和普通冷硬鑄鐵輥圈質(zhì)量穩(wěn)定性差，強(qiáng)韌性低，很難滿足使用要求。因此，需要開發(fā)一種性能價格比合適的新型輥圈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好抗磨性和較優(yōu)性能價格比的抗磨輥圈的制造方法。 本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。 —種多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，其特征在于該方法具有以下的工藝過程和步驟 a.配料按多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的化學(xué)成分以重量百分含量計為C2. 4 3. 8%， Sil. 0 2. 8%， MnO. 4 1. 6%， CrO. 3 1. 6%， MoO. 3 1. 0%， VO. 1 0. 8%， NO. 005 0. 02%， P《0. 06%， S《0. 03%， Fe余量，進(jìn)行配料；
b.鐵液熔煉及球化處理用中頻感應(yīng)爐、電弧爐或沖天爐熔煉上述成分的鐵液，1380 148(TC出爐。采用鐵水包內(nèi)沖入法進(jìn)行球化及孕育處理，球化劑選用稀土硅鐵鎂合金或純鎂，加入量為鐵液重量的1. 0 1. 8%，孕育劑選用硅鐵合金，加入量為鐵液重量的0. 3 1.6%。處理后扒渣，等待澆注。 c.離心澆注采用離心澆注，開澆時模溫為160 36(TC，鑄鐵鐵液溫度為1280 1450°C ，待鑄鐵鐵液完全凝固后停機(jī)。 d.脫模在200 75(TC將上述工藝制得的輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中緩冷。24小時后取出。 上述的制造方法中，球化劑選用FeSiMg5REl稀土硅鐵鎂合金，孕育劑選用SiFe-l硅鐵合金。 上述的制造方法中，在400 60(TC進(jìn)行輥圈脫模。
本發(fā)明中稀土硅鐵鎂合金球化劑中的任何一種都可以達(dá)到同樣的效果，只是加入 量不同。硅鐵合金孕育劑中的任何一種都可以達(dá)到同樣的效果，只是加入量不同。
本發(fā)明方法的特點(diǎn)是 a.采用較低成本的無限冷硬球墨鑄鐵，生產(chǎn)成本相對較低，并具有較好的強(qiáng)韌性。
b.在無限冷硬球墨鑄鐵的基礎(chǔ)上，加入微量V和N，利用上述兩種微量元素的交互 作用，大幅度改善了無限冷硬球墨鑄鐵的組織和性能，在提高抗磨性能的同時，解決了普通 無限冷硬球墨鑄鐵輥圈使用開裂的問題，提高了其使用壽命。 c.采用離心鑄造方法，通過金屬模的激冷作用，獲得高硬度的表層組織；通過離 心力提高輥圈的致密性，進(jìn)一步改善了無限冷硬球墨鑄鐵的組織和性能，提高了其使用壽 命。 d.通過緩冷降低輥圈熱應(yīng)力。 本發(fā)明方法解決了輥圈高抗磨性、高強(qiáng)韌性和低成本的矛盾。在我國磚瓦行業(yè)中 該輥圈可用于砂石粉碎加工，且能保證磚瓦質(zhì)量，同時提高了工藝裝備的制造水平。
具體實施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的實施例敘述于后。
實施例1本實施例中，制造的對輥輥圈尺寸為外徑700mm，寬度500mm，厚度70mm。
本實施例的無限冷硬球墨鑄鐵制造方法的步驟如下 (1)配料按多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的化學(xué)成分以重量百分含量計為 C3. 4%， Sil. 7%，MnO. 8%， CrO. 7%，MoO. 4%， VO. 5% ， NO. 009% ， P《0. 06% S《0. 03% ，
Fe余量，進(jìn)行配料，每爐生產(chǎn)一個輥圈，爐料重565公斤。 (2)鐵液熔煉及球化處理用中頻感應(yīng)爐熔煉上述成分的鐵液，144(TC出爐。采用 鐵水包內(nèi)沖入法進(jìn)行球化及孕育處理，球化劑選用FeSiMg5REl稀土硅鐵鎂合金，加入量為 鐵液重量的1. 2%，孕育劑選用SiFe-l硅鐵合金，加入量為鐵液重量的O. 6%。處理后扒渣，
等待澆注。 (3)離心澆注采用離心澆注，開澆時模溫為26(TC，鑄鐵鐵液溫度為135(TC，待鑄 鐵鐵液完全凝固后停機(jī)。 (4)脫模在56(TC將上述工藝制得的輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中緩 冷。24小時后取出。最終制得多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈。 多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈經(jīng)過實際測量，其表面硬度為HRC52，單鑄試棒 力學(xué)性能為沖擊韌性akl6J/cm2，抗拉強(qiáng)度。b487MPa，延伸率S4%。實際成本和使用表 明，生產(chǎn)成本比普通無限冷硬球鐵輥圈高5%，比高鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合輥圈低 55% ;使用壽命比普通無限冷硬球鐵輥圈提高35%，比高鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合 輥圈低53%。
權(quán)利要求
一種多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，其特征在于該方法具有以下的工藝過程和步驟a.配料按多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的化學(xué)成分以重量百分含量計為C2.4～3.8％，Si1.0～2.8％，Mn0.4～1.6％，Cr0.3～1.6％，Mo0.3～1.0％，V0.1～0.8％，N0.005～0.02％，P≤0.06％，S≤0.03％，F(xiàn)e余量，進(jìn)行配料；b.鐵液熔煉及球化處理用中頻感應(yīng)爐、電弧爐或沖天爐熔煉，1380～1480℃出爐；采用鐵水包內(nèi)沖入法進(jìn)行球化及孕育處理，球化劑選用稀土硅鐵鎂合金或純鎂，加入量為鐵液重量的1.0～1.8％，孕育劑選用硅鐵合金，加入量為鐵液重量的0.3～1.6％；處理后扒渣，等待澆注；c.離心澆注采用離心澆注，開澆時模溫為160～360℃，鑄鐵鐵液溫度為1280～1450℃，待鑄鐵鐵液完全凝固后停機(jī)；d.脫模在200～750℃將步驟c得到的輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中緩冷，24小時后取出。
2. 按權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于球化劑選用FeSiMg5REl稀土硅鐵鎂合 金，孕育劑選用SiFe-l硅鐵合金。
3. 按權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于在400 60(TC進(jìn)行輥圈脫模。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多元無限冷硬球墨鑄鐵抗磨輥圈的制造方法。該方法是按化學(xué)成分以重量百分含量計為C2.4～3.8％，Si1.0～2.8％，Mn0.4～1.6％，Cr0.3～1.6％，Mo0.3～1.0％，V0.1～0.8％，N0.005～0.02％，P≤0.06％，S≤0.03％，F(xiàn)e余量，進(jìn)行配料；熔煉后出爐；采用鐵水包內(nèi)沖入法進(jìn)行球化及孕育處理，處理后扒渣；采用離心澆注，開澆時模溫為160～360℃，鑄鐵鐵液溫度為1280～1450℃，待鑄鐵鐵液完全凝固后停機(jī)；在200～750℃將輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中緩冷。本發(fā)明利用加入微量V和N的交互作用，大幅度改善了組織，在提高抗磨性能的同時，解決了普通無限冷硬球墨鑄鐵輥圈使用開裂的問題，提高了使用壽命；該輥圈適合用于制磚行業(yè)中砂石土、煤矸石等硬質(zhì)原料的粉碎或破碎。
文檔編號B22D13/00GK101722290SQ20091019822
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者王溪, 翟啟杰, 蘇恒渤, 龔永勇 申請人:上海大學(xué)