大型高铬铸铁叶轮的铸造工艺
大型高铬铸铁叶轮的铸造工艺
’张建宝 （石家庄强大泵业集团有限责任公司，河北石家庄０５００３５）
摘要：高铬铸铁具有良好的耐磨性，但它是一种脆性材料，通常只用于生产形状简单、体积较
小的铸件。通过合理设计铸造工艺，利用计算机凝固模拟技术，同时严格控制现场生产过程，’
成功地生产出形状复杂、质量较大的高铬铸铁叶轮。铸件经粗加工和探伤，性能达到技术要
求。 关键词：高铬铸铁；叶轮；铸造工艺；凝固模拟
中图分类号：ＴＧ２５２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ６７３－３３２０（２０１ １）０４－００２９－０２
Ｃａｓｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｂｌａｄｅ Ｗｈｅｅｌ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｃｈｒｏｍｉｕｍ Ｃａｓｔ Ｉｒｏｎ
Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎｂａｏ （Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｋｉｎｇｄａ Ｐｕｍｐ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００３５，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｈＪ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ｉｓ ａ ｆｒａｇｉｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｉｔ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｓｉｍｐｌｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｖｏｌｕｍｅ．Ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｗｈｅｅｌｓ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｇｇｅｒ ｗｅｉｇｈｔ ａｒｅ ｍａｄｅ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｉｃｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ；ｂｌａｄｅ ｗｈｅｅｌ；ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
挖泥船的叶轮是水泵过流部分的核心部件，
是铸造生产的难点。铬系白口铸铁目前是国内外
耐磨铸铁的主流…。疏浚泵叶轮的材质为抗磨白
口铸铁Ｃｒ２６。它是一种典型的具有良好耐磨性的
高铬铸铁，但由于其脆性比较强，通常只用于生
产形状比较简单、体积较小的铸件。它的铸造性 能要比普通灰铸铁、球墨铸铁差很多，尤其是用
于生产复杂的大型铸件，组织内部会产生较多的
铸造应力，从而使铸件易形成缺陷甚至开裂。所
以如何合理制定铸造工艺，生产出质量合格的大
型高铬材质叶轮是值得研究的问题。
１ 铸件概况
ＴＫ１２００叶轮是目前亚洲最大的挖泥泵叶
轮。铸件毛坯质量１２ ｔ，叶轮外径 ２ ７１０ ｍｍ， 叶片５枚，叶片厚度７０ ｍｍ，盖板厚度６３ ｍｍ，
流道宽度５８７ ｍｍ，轴头外径ｑ￣７３５ ｍｍ，轴头高 度２４５ ｍｍ，材质Ｃｒ２６，其主要化学成分见表１。
技术上要求叶片流道内表面应光滑平整，不得有
曲折、凹坑和拱起，不得有砂眼、裂纹、缩孔等
铸造缺陷，静平衡质量允差４ ４２５ ｇ，硬度要求
４８－￣５５ＨＲＣ。
表１ ０ｒ２６的主要化学成分 ｗＢ（％）
２ 铸造工艺
２．１ 工艺参数的确定 本叶轮属于大型铸件，采用木质模型，手工
树脂砂造型。铸造工艺设计时，首先应考虑保证 尺寸精度，减少铸件非加工面的尺寸误差，避免
将来运转时的不平衡量过大。参考ＧＢ／Ｔ ６４１４— １９９９《铸件尺寸公差和机械加工余量》标准，
收稿日期：２０１卜０４—２２。 作者简介：张建宝（１９８２－－），男，助理工程师，主要从事铸造工艺及现场指导生产工作。
ｚ。 年第 期 Ｉ ２
圃 铸造工程 Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｅｎｌ￣ｉｎｅｅｒｉｎｌ
并结合实际生产经验，确定最大外圆加工量为 １５ ｍｍ，分型面以上加工量为１５ ｍｍ，分型面以
下加工量为１０ ｍｍ。考虑到木质模型的易变形性
和分型面的不平整度，留分型负数４ ｍｍ。 由于白口铸铁的凝固特性介于灰铸铁和铸钢
之间，所以冒口设计兼顾了二者的特点。根据冒
口设计原理和以往的生产经验，将铸件的工艺出
品率定在６５％￣７０％。在上箱叶轮的盖板上放置
５个冒口，为了进一步加强补缩效果，５个冒口均 采用保温冒口圈，冒口圈内口直径３５０ ｍｍ，高度
６５０ ｍｍ；在轴头上设置三个腰形冒口，高度为
８００ ｍｍ，增强补缩效果。
由于铸件体积较大，如果仅在一个盖板上设
置浇注系统会使铁液因流经的路程比较长，导致其
温度降低很多，易造成浇不足等缺陷；而且由于铁
液在铸型中的温度分布不够均匀，凝固过程中造成
应力集中，使铸件易开裂，所以开设两个直浇道双
浇。同时在上、下盖板分别设置一层浇注系统，
每一层开设６＂８个内浇口，均匀分布在整圈或者大 半圈盖板上。浇注系统的模型可以为木质。造型后
浇道内的涂料应涂刷到位，避免冲砂造成砂眼缺
陷。还可以采用铺设陶瓷浇道砖的办法开设浇注系
统，使铁液流动更加顺畅，同时减少夹砂缺陷的产
生；两侧浇道用浇道砖联通。另外，选用开放式浇
注系统，使流道截面积足够大，从而避免浇注时
间过长。浇注系统各组元截面积可采用下述比例：
∑Ｆ包：∑Ｆ直：∑，横：∑ 内＝１： （１．８～２．０） ：
（１．８～２．０）：（２．０～２．５）［２］。
根据上述分析，综合确定详细的工艺参数，
例如模型的拔模斜度１．５。，铸造收缩率２％，砂箱 尺寸４ ５００ ｍｍ×４ ５００ ｍｍ×８００ ｍｉＤ＿，绘制的铸造
工艺图如图１所示。
数４
定位
图１铸造工艺图
由于此次生产的铸件质量较大，工艺繁琐，
３ｏ ｌ Ⅲ年第 期 为避免不必要的损失，采用计算机数值模拟的方 法对铸件在浇注、凝固过程中可能产生的缺陷进
行有效的预测【３】。在工艺制定完毕之后进行ＣＡＥ
模拟，以核实工艺的准确性，铸件缺陷模拟见图 ２。经ＣＡＥ模拟可见，生产过程中的缺陷（缩孔、
缩松）都集中在浇道及冒口处，铸件内在质量良
好。
图２ ｃ＾Ｅ数值模拟图
２．２熔炼与浇注
铁液的浇注成分按表１控制。经转炉冶炼
后，需进行精炼处理。两个１０ ｔ浇包分别坐在水
口上，总计铁水１８ ｔ，保证同时浇注。浇注温度
１ ３８０～１ ４００℃。另准备３ ｔ摇包依次对冒口进行
补浇。浇注后冒口表面覆盖保温发热剂，覆盖厚
度５０ ｍｍ左右。
２．３打箱与热处理
叶轮在浇注３－５ ｈ以后解除压箱措施：如去
除压铁、上下箱的焊接、松卡子；叶轮在浇注
９～１０ ｈ以后，将轮毂部位和盖板部位的冒口周围
型砂松动；４ ｄ后松动上箱，并松动叶轮流道内型 砂。保温时间一般为１２ ｄ。铸件降温至２５０℃后打
箱出砂。
将铸件简单清理，去除浇注系统和飞边等
（冒口颈保留２０～３０ ｍｍ），进行抛丸处理：随后
进行退火处理，退火完成后进一步清理铸件，去
除冒口残根及其它多余部位；然后进行淬火与回 火处理。
３ 生产实践
按上述工艺方案，两件叶轮的铸造生产均
取得成功。经检测，叶轮的化学成分达到技术要
（下转第３６页）
固 铸造工程 Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
炼必须经预热、熔化和过热阶段完成。为提高冲
天炉的预热效果，简便有效的方法是采用分道二
次送风方式，从风机管道或热风炉胆引出风管或 制作风箱，风管与风箱的尺寸依据炉子吨位而 定。加料口下端６００ ｍｍ左右处增设一排风口，风
口个数及风口直径同样依据冲天炉吨位和炉膛直
径大小设计、安装。环绕炉体的风箱和管道与热
风炉胆相连接。各处风口安装阀门以控制风量大
小。正常熔炼时，从风口窥视孔观察，当炉内的 铁料被预热成暗红色，风量适中。如果风量太大
容易产生二次熔化带，使铁液产生混乱，质量无 法稳定。如果风量太小，则达不到使二氧化碳充 分燃烧，提高预热效果的目的。冷风与热风冲天
炉均采用可控可调的分道二次送风单排风口。通
过风阀自由调节各风口的风量大小，以适应不同
炉料和不同铁水质量的要求。分道二次单排送风 冲天炉对减少焦耗和增加熔化率，提高出炉铁液
温度均有显著效果。
冲天炉的加料口常规采用铸铁砖修砌炉体，小
型冲天炉常用耐火砖修砌。随熔炼时间的增加，加 料口将受到破坏和侵蚀，可在冲天炉的加料口增设
一个水循环套，以延长其使用期限。若采用消失模 铸造工艺，则可利用换热器的热量烘干白模。
５ 短线圈工频感应前炉双炉熔炼
冲天炉熔化热效率高于６０％，但是过热铁液
的热效率低７％，尤其是使用较差的焦炭时，会
使其耗量成倍增长，铁液温度也很难得到显著提
高。而感应电炉熔化效率低于冲天炉，但其过热
效率高于６Ｏ％。
短线圈工频感应前炉实际上是工频电炉的
特殊形式。工频前炉内部构造与一般工频电炉相
似，其结构上的主要特点是感应线圈较矮，仅占
炉膛高度的１／５～１／４，因此其保温性能要比一般 电炉好。工频感应前炉可以与冲天炉直接双联，
能够在冲天炉连续熔化铁液时，于前炉中进行保
温、过热、调质、脱硫净化，达到提高铁液质量 的目的。 工频前炉结构如图４所示。在炉体下部开设出 铁口，过桥炉衬宽厚，内砌筑渣铁分离器，熔炼
时冲天炉炉渣不流入前炉。除感应器部位外，整 个炉衬由泡沫砖砌成，具有良好的保温性能。炉
盖上部开设活动小盖，可以根据双联工艺要求，
Ｉ６ ｆ ２０ｌ１年第４期 加入脱硫剂或其它合金。
１．感应线圈：２．带有分渣装置的过桥：３．炉衬： ４．炉门；５．电石加入口：６．出铁口 图３工频前炉结构
坩埚炉衬采用干式打结整体结构和砖砌的复
合炉衬，内衬部分由中性耐火材料砌成，内衬与
感应器之间用石英砂（不加硼酸）混合料捣固。
中频电炉无法入炉熔炼废杂铁、锈蚀渣铁及
劣质炉料。在冲天炉熔炼上述劣质炉料过程中，
炉内底焦燃烧发生冶金反应，细小的铁滴汇成细
流流入前炉完成熔炼。由于冲天炉的冶金还原时 间加长，有利于铁水的纯净和材质的变化，可减
少铸件白口倾向的发生。工频短线圈前炉与冲天
炉相互结合的冶金特点，对提高铁液品质具有重
要意义。而增设直读数字式轴承限重器，可直观
目测前炉中铁水的质量。
（上接第３Ｏ页）
求，见表２。叶轮粗加工完成后，未发现缺陷。经
超声波探伤，内部组织达到厂家的要求。
表２叶轮化学成分 （％）
参考文献： ［１］宋量．钢铁耐磨铸件的生产和标准［Ｊ】．铸造技术，２０１０（６）： ７７６—７７９． ［２］中国机械工程学会铸造分会．铸造手册，第五卷，铸造工艺 分册【Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９９４：２０５． ［３］３陈玲，王鹏林，安莉珠，等．用有限元法对铸件铸造缺陷的 预测【Ｊ】．铸造，２００７（３）：２８４．２８６．
高铬合金铸铁焊接工艺的研究
ＷｅｌｄｉｎｇＶｏ１３２ Ｎｏ．６ Ｄｒｃ． ２００３。工艺与新技术・３１
文．编号；１００２－０２５Ｘ（２００３）０６－００３１－０２
高铬合金铸铁焊接工艺的研究
冯卫红，宁建国
（石家庄工业泵厂，河北石家庄０５０１００）
摘要：高格耐磨铸铁是高砍高格的合金白口铸铁，常用于各种杂质泵的过流部件．叶材料使用性能要求很高。而其辉接性又很差
易产生辉接裂纹及接头等强性问题。通过选择合造的坏条及制定合理的坪接及热处理工艺．成功地俘出了合格的产品。
关锐词：焊接工艺；热处理；热裂纹；操作要领中圈分类号：ＴＧ４５７．１２文献标识码：Ｂ
我厂生产的杂质泵，其过流部件的材质为高铭合金铸铁，
由于铸造缺陷，废品率很高。通过补焊的方法修复这些有铸
造缺陷的部件，不仅有利于及时完成生产任务，而且还可以
大大降低铸造成本。由于初次焊接此材料，没有成熟的焊接工艺，所以对其焊接工艺进行了研究。下面用轴套做试验，
确定此种材料的焊接工艺。热到６００－７００℃时，不仅有效地减少了焊接接头的温差，而且
铸铁由常温完全无塑性改变为有一定塑性，其伸长率可达２％一３％，再加以焊后缓慢冷却，故焊接接头应力状态大为改善
此外由于６００－７００ ＇Ｃ预热及焊后缓冷，石墨化过程进行比较充分，焊接接头可防止白口及淬硬组织的产生，从而有效地防
止裂纹的产生。
经过反复研究。制定出３种热处理工艺（图１）进行试验。
１烽接性分析 轴套的化学成分如表１所示
班１轴鑫的化学成分〔质ｔ分盆）〔％〕
高铬铸铁具有强度高、塑性差、对冷却速度敏感性大等特点。由于铸铁中的Ｃ与Ｃｒ等合金元素的共同作用，在焊接中
极易生成合金渗碳体和珠光体的混合组织（白口）和马氏体
及其它硬组织（淬硬组织）；焊缝塑性差及冷却速度较快，在
焊缝区易产生裂纹，因而高铬铸铁的焊接性较差叁６７０ｒ
ｌｎ６７１２０３０４艺）ａｏ ｝｝‘ ａｏ ｝｝
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２高铬耐磨铸铁的焊接
２注焊材的选择和焊接方法 焊材的选择不仅要考虑与母材等强匹配原则和使用性能
高铬铸铁热处理工艺
高铬铸铁热处理工艺
化学成分:C2.05，Si1.40，Mn0.78，Cr26.03，Ni0.81，Mo0.35
1、 常用的高铬铸铁的热处理工艺是加热到950~1000℃，经保温空冷淬火后再进行
200~260℃的低温回火。
2、 2、高温团球化处理1140~1180℃保温16h空冷却，可以明显提高冲击韧度和耐磨性能。高温团球化处理可使碳化物全部呈团球状，可消除或减少大块状和连续网状碳 化物对基体的隔裂作用，经团球化的碳化物受到更加均匀的基体支撑，特别受到一定数量的奥氏体的支撑。如果适当减少保温时间，对薄截面零件也可以取得效果。该工艺的不足是工艺消耗热能较多。
加热到1050℃，经保温空淬火后再进行 550℃的回火,效果会怎么样?
要控制加热速度，最好在650? ?? ?750? ?? ?? ? 850? ?? ? 时保温一定时间。我以前做过，正火就可以了。硬度能做到61----65HRC
成熟工艺是：铸造后软化退火，便于加工，加工后空冷淬火加低温去应力回火。使用硬度一般要求为HRC58-62，多用于比如渣浆泵零部件等耐磨易损件。
我们这里是高铬生产基地，一般提供Cr24，Cr26，Cr28，Cr15Mo3等，价格是不便宜的。价格要包括中间的软化退火和精加后的淬火及回火。楼主的材料应该叫Cr26
做高铬磨球的，Cr%=10.2~10.5%，C%=2.2~2.7%，Si、S双零以下，要求硬度HRC>58
我们现在用的是淬火液淬火，淬火工艺参数是：650度保温2小时，升温到960度保温3.5小时淬火；回火温度380~400，保温4~6小时。磨球规格φ40-φ80。
工艺是1050淬火+250~350回火
金属耐磨材料在水泥企业的研究和应用
[摘要] 本文从金属耐磨材料的概述、水泥企业常用的耐磨材料以及根据磨损原理具体的选用金属耐磨材料,对金属耐磨材料进行了研究、分析,对其他选用金属耐磨材料给予一定的参考和借鉴。
大型铸件多包浇注工艺
大型铸件多包浇注工艺
刘金旺 （石家庄强大泵业集团有限责任公司，；．－Ｉ￣Ｌ石家庄０５００３５）
摘要：根据铸件结构设计了浇冒口系统。采用７炉同时熔炼、双漏包铁水从两端浇注的工艺，
解决了铸造车间不能独立铸造大型铸件的难题。通过生产实践，取得了良好的效果，所浇铸件
的金相组织和力学性能满足技术要求。
关键词：多包浇注；铸造工艺；大型铸件
中图分类号：ＴＧ２４４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—３３２０（２０１２）０３—００２１—０３
Ｍｕｌｔｉ－ｌａｄｌｅｓ Ｐｏｕｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ Ｃａｓｔｉｎｇ
Ｌｉｕ Ｊｉｎｗａｎｇ （Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｋｉｎｇｄａ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００３５，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｆｅｅｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｙ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｅｖｅｎ ｆｕｒｎａｃｅｓ ａｎｄ ｐｏｕｒｉｎｇ ｆｒｏｍ ｂｏｔｈ ｅｎｄｓ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ ｂｏｔｔｏｍ ｐｏｕｒｉｎｇ ｌａｄｌｅｓ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｌａｒｇｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｓｕｌｔ ｗａｓ ｇａｉｎｅｄ ｂｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ—ｌａｄｌｅｓ ｐｏｕｒｉｎｇ；ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｌａｒｇｅ ｃａｓｔｉｎｇ
大型灰铁铸件的铸造工艺
大型灰铁铸件的铸造工艺
大型灰铁铸件的铸造工艺可以分为以下几个步骤：
1. 模具准备：选择合适的灰铁模具，并进行准备工作，包括清洁、涂抹模脱剂等。
2. 铸型制备：将模具装配到铸造设备上，根据铸件的形状和尺寸，在模具中制备出与铸件相对应的空腔，可以采用砂型、金属型等不同的铸造方式。
3. 熔炼铁水：将铁矿石和其他合金原料放入熔炉中，通过高温熔炼，得到液态的铁水。
4. 铸注铁水：将熔融的铁水倒入预先准备好的铸型中，注意控制铁水的温度和流量，保证铁水充分填充整个铸型空腔。
5. 固化冷却：等到铁水完全填充整个铸型后，放置一段时间，让铁水逐渐固化和冷却，使铸件形成固态。
6. 脱模清理：待铁水完全固化后，拆卸模具，取出铸件。对于有砂模的铸件，需要清理剩余砂粒和其他杂质。
7. 后处理：根据实际需要，对铸件进行修磨、去毛刺、清除氧化皮等后处理工序，以提高铸件的精度和表面质量。
需要注意的是，大型灰铁铸件的铸造工艺还需要考虑铁水的浇注方式、冷却方式、铸型材料的选择等因素，以保证铸件的质量和性能。
高铬铸铁的熔炼
1 一、高铬铸铁的熔炼
1. 高铬铸铁化学成分( 见下表)
2. 原料要求
另外， 还需工业纯铜和废旧电极块( 用于调整碳含量) 等。
3. 熔炼工艺要求
( 1) 出炉温度 高铬铸铁的熔点比一般铸铁高， 约为1200 ℃， 出炉温度约为1500 ℃， 熔炼选用中频感应电炉。
( 2) 炉衬 采用酸性或碱性炉衬均可， 炉衬的配比、打结、烘干和烧结均按常规工艺进行。
( 3) 装料 一般按正常顺序加料， 先将灰生铁、钼铁等难熔铁合金装入炉底， 而后将废钢等按照下紧上松的原则装填( 有助于塌料) 。
( 4) 送电熔化 将电炉功率调至最大进行熔化， 由于Cr 的熔炼损耗较大( 约5 % ～15 %) ， 故铬铁应在最后加入， 通常是待废钢全部熔化后加入烤红的铬铁。
( 5) 脱氧 待金属炉料全部熔化并提温至1480 ℃后， 再加入锰铁、硅铁及铝进行脱氧。
( 6) 浇注 在中频感应炉中熔化， 温度不必太高，温度达到1480 ℃时即可出炉，
铁液在包内应停留一段时间进行镇静， 视工件大小不同可在1380 ～1410 ℃之间进行浇注。
二、生产工艺要点
(1) 高铬铸铁铸造性能较差， 其热导率低， 塑性差， 收缩量大， 且有大的热裂和冷裂倾向， 在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑， 必须充分注意铸件的补缩问题， 其原则与铸钢件相同( 采用冒口和冷铁， 且遵循顺序凝固原理) 。由于合金中铬含量高， 易在铁液表面结膜， 所以看起来铁液流动性差， 但实际上流动性较好。
( 2) 造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型， 涂料应采用耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合拌制。另外， 为获得细晶粒组织和好的表面质量， 在铸件外形不太复杂的情况下， 金属型铸造也被广泛采用。 2 ( 3) 高铬铸铁的收缩量与铸钢相近， 模样制作上其线收缩率可按1. 8 % ～2 % 进行计算。在砂型制作上， 其冒口大小可按碳钢的规定进行计算， 而浇注系统则按灰铸铁计算， 但需把各截面积增加20 % ～30 % 。浇冒口的选择应注意两个方面: 一是要保证铸件工作带( 使用部位) 的质量; 二是要尽量提高铸件的成品率。
cr20高铬铸铁热处理工艺
cr20高铬铸铁热处理工艺
Cr20高铬铸铁是一种具有高硬度、高耐磨性和良好耐腐蚀性的合金，广泛应用于制造耐磨件、耐腐蚀件和高温环境下的零部件。热处理工艺对于Cr20高铬铸铁的性能和组织有着重要影响，下面将详细介绍其热处理工艺。
1.加热阶段
Cr20高铬铸铁在加热阶段需要缓慢升温以避免产生裂纹和变形。通常采用电炉或燃气炉进行加热，控制升温速度在200-300℃/h之间。当铸件达到一定温度时，需要进行均温处理，使铸件各部分温度均匀。
2.保温阶段
在保温阶段，Cr20高铬铸铁需要在一定的温度下保持一段时间，以促进合金元素的扩散和固溶，从而改善铸件组织和性能。根据铸件大小和要求的不同，保温时间通常在1-4小时之间。
3.冷却阶段
冷却阶段是热处理工艺中一个重要的环节。在冷却阶段，铸件需要快速降温以避免奥氏体晶粒粗大和产生残留应力。通常采用水冷或油冷的方式进行冷却，控制降温速度在50-100℃/h之间。
4.时效处理
时效处理是指在一定温度下保持铸件一段时间，以促进析出强化相和消除残留应力。对于Cr20高铬铸铁，通常在600-700℃下进行时效处理1-2小时。
5.淬火处理
淬火处理是将铸件加热到奥氏体化温度后快速冷却，以获得马氏体组织。对于Cr20高铬铸铁，淬火温度通常为1000-1100℃，冷却方式为水冷或油冷。
6.回火处理
回火处理是在淬火后将铸件加热到一定温度并保持一段时间，以降低残留应力和提高韧性。对于Cr20高铬铸铁，回火温度通常为500-600℃，回火时间根据铸件大小和要求而定。
7.马氏体转变
淬火后的Cr20高铬铸铁中存在大量马氏体组织，马氏体是一种硬脆相，具有高硬度和高耐磨性。在马氏体转变过程中，碳原子从奥氏体中迅速析出并形成碳化物，导致奥氏体转变为马氏体。
8.奥氏体转变
奥氏体转变是指Cr20高铬铸铁在加热过程中从马氏体转变为奥氏体。在奥氏体转变过程中，部分马氏体分解并形成奥氏体组织。奥氏体是一种软相，具有较好的韧性和塑性。
Cr 27高铬铸铁生产工艺的实验研究
Cr 27高铬铸铁生产工艺的实验研究
cr27高铬铸铁生产工艺的实验研究
Cr27高铬铸铁生产工艺试验研究
由于一些特种泵工作条件恶劣，承受磨损和腐蚀等多种作用，国外生产企业多采用含cr23%~30%的高铬铸铁提高耐磨件使用寿命，如英国用含cg25%高铬铸铁生产杂质泵，挖掘海底沙石，寿命可达2年。国内某些生产厂家采用含铬26%~28%的高铬铸铁生产特种泵铸件，取得一定效果，但在实际应用中存在使用寿命低、质量不稳定、加工困难等问题，本文对含铬26%~28%高铬铸铁的熔炼及热处理工艺进行了实验研究，选定了合金的成分及生产工艺。1金成分的选定
碳和铬。碳是提高合金硬度的主要添加剂元素。增加碳含量可以增加碳化物的含量，这比增加铬含量更显著，但会降低铸件的韧性。由于特种泵铸件冲击载荷小，应选择高碳，合金含碳量可选择为2.5%~3.5%。铬是高铬铸铁的主要添加元素。特殊泵主要耐腐蚀和磨损。考虑到耐蚀性的影响，确定铬含量为26%～28%，铬碳比为8～10。根据经验公式，基体中的铬含量为Cr%=1.95cr/-2.47，合金基体的平均铬含量约为14%，大于11.7%，具有良好的耐蚀性。碳、铬和碳化物之间的关系如下：碳化物%=12.33%C+0.55%cr-15.2%。合金中碳化物含量为30%～35%，具有良好的耐磨性。大多数铬形成合金碳化物。由于合金的淬透性较差，必须添加其他合金元素以提高其淬透性。
钼，钼的主要作用是提高合金淬透性，钼降低ms点的作用不大。当钼和铜联合使用时，提高淬透性更明显。含钼量控制在1.5~3.0%。
镍是一种非碳化物形成元素，完全溶解在奥氏体中，这显著降低了MS点。镍含量应控制在2.0%以下。
硅，硅可由合金炉料带入及以脱氧剂形式加入。硅可提高ms点，但降低合金淬透性。硅固溶于基体中增加铸铁脆性，含硅量可控制在0.50%~1.0%。
简述高铬铸铁轧辊的铸造和应用
简述高铬铸铁轧辊的铸造和应用
摘要：高铬铸铁轧辊现已广泛应用于热轧中宽带钢精轧机组前架及部分小型棒线、型钢精轧机组，以其良好的耐磨性和抗“斑带”性能广受用户的青睐。本文对高铬铸铁轧辊的铸造、热处理过程进行简要阐述，对使用中易出现的问题加以分析。
关键词：高铬铸铁轧辊、耐磨、抗“斑带”、铸造、热处理
一、高铬铸铁轧辊的生产方式
当前，几乎所有的高铬铸铁轧辊均采用离心铸造方式，只是离心机有水平式、立式和倾斜式3中形式。相比较“溢流法”等以前的生产方式，离心铸造可以使少量的高铬铸铁外壳迅速冷却，以便获得更加细小分散的碳化物组织，且生产效率进一步提高。
轧辊的芯部通常采用高强度球墨铸铁，由于外层的铬含量较高，芯部成份中的硅含量和镍含量应较普通轧辊适当提高，以便减少芯部组织中碳化物含量、增强芯部强度。
通常情况下，为防止外层含量较高的铬成份在浇注芯部时向芯部扩散，要在外层浇注完毕时择机浇入过渡层，过渡层铁水可采用中铬铸铁、半钢、灰铸铁等材料。浇入的时间、温度和铁水量要进行严格控制。
二、高铬铸铁轧辊的冶金性能
在Fe-Cr-C合金中，如果铬的含量超过15%，渗碳体就会变得不稳定，其将会被具有复杂结构的六边形碳化物M7C3代替，该种碳化物被称为铬碳化物，主要成分为铬和铁，可能含有少量的其它合金元素。高铬铸铁轧辊外层材质的基本特征是显微组织中共晶碳化物以(Cr，Fe)7C3型为主，其显微硬度为1500-1800HV,而渗碳体的显微硬度为1000-1200HV,这也是高铬铸铁轧辊有较强耐磨性能的原因。高铬铸铁轧辊的主要化学成分(%)为：C2.2～3.4，Cr10～25，Mo0.3～4，Ni0.3～3.0。铬碳比(Cr／C)决定了高铬铸铁外层组织中碳化物的类型，C、Cr、Mo等元素的含量决定了碳化物的数量。Ni和Mo的作用一方面是强化基体，另一方面是增加基体组织的淬透性。
对Fe-Cr-C合金系的研究大多基于以下Fe-Cr-C合金相图
铸造轮毂工艺
铸造轮毂工艺
一、引言
轮毂是汽车的重要组成部分，它承载着车辆的重量并与地面接触，因此具有重要的安全性和稳定性要求。铸造轮毂工艺是一种常见的轮毂制造方法，本文将介绍铸造轮毂的工艺流程、材料选择、质量控制和未来发展方向。
二、铸造轮毂工艺流程
1. 模具制造：首先，根据轮毂的设计要求制作模具。模具通常由铸铁或铝合金制成，具有良好的耐磨性和导热性能。
2. 铸造准备：准备铸造材料，通常选择高强度的铸造用合金材料，如铝合金或镁合金。同时准备熔炼设备和熔炼剂。
3. 熔炼和浇注：将铝合金或镁合金加热至熔点，然后加入适量的熔炼剂，用于提高熔体的流动性和减少气体杂质。随后，将熔体倒入模具中进行浇注。
4. 冷却和固化：待熔体倒入模具后，需要等待一定时间进行冷却和固化。冷却时间通常根据轮毂的尺寸和材料来确定。
5. 清理和加工：冷却后，将轮毂从模具中取出，并进行清理和加工。清理包括去除模具残留物和表面氧化物，而加工则包括车削、磨削和钻孔等工序。
6. 表面处理：最后，对轮毂进行表面处理，如喷涂、电泳涂装或阳极氧化等，以提高其耐腐蚀性和美观度。
三、材料选择
铸造轮毂通常选用铝合金或镁合金作为材料。铝合金具有良好的机械性能、耐腐蚀性和可塑性，适合于制造轻量化的车辆部件。镁合金相比之下更轻，但其强度和耐腐蚀性较差，因此在一些要求更高的应用中较少使用。
四、质量控制
铸造轮毂的质量控制主要包括以下几个方面：
1. 原材料检验：对铝合金或镁合金原材料进行化学成分和物理性能检测，以确保其符合设计要求。
2. 熔炼过程控制：严格控制熔炼温度、熔炼剂用量和熔化时间，以避免气体夹杂和金属氧化。
3. 模具设计和制造：模具的设计和制造应符合轮毂的几何尺寸和精度要求，以确保铸件的尺寸精度。
4. 温度控制：控制浇注温度和冷却时间，以确保铸件的显微组织和力学性能。
5. 非破坏性检测：使用超声波、磁粉、X射线等方法对铸件进行缺陷检测，以确保其无内部裂纹和夹杂。
渣浆泵叶轮铸造工艺的改进
渣浆泵叶轮铸造工艺的改进 冯晓冉 （石家庄强大泵业集团有限责任公司，河北石家庄０５００３５） 摘要：介绍了铸件的结构和技术要求，对采用原工艺所带来的气孔、缩孔等缺陷分析后，进行了改进：将原来的冷冒口改 为热冒口，提高了补缩效率；冒ＶＩ座由砂芯带出，保证了冒口座周围型砂的树脂加入量和紧实度；用热风机在２００℃下 烘烤砂型（芯），防止砂型（芯）吸收水分，同时降低浇注温度，减少树脂砂的发气量。最终使铸件合格率由５０％提高到 ９０％。 关键词：高铬铸铁；渣浆泵叶轮；铸造工艺；缩孑Ｌ；气孑Ｌ 中图分类号：ＴＧ２５０．６ 文献标识号：Ｂ 文章编号：１００３—８３４５（２０１３）０３—００３９—０３ ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００３—８３４５．２０１３．０３．００７ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｌｕｒｒｙ ＰｕｍＤ Ｉｍｐｅｌｌｅｒ ＦＥＮＧ Ｘｉａｏ—ｒａｎ （Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｋｉｎｇｄａ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００３５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｌｏｗｈｏｌｅ ａｎｄ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ，ｅｔｃ．ｂｒｏｕｇｈｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃａｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ： ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃｏｌｄ ｒｉｓｅｒ ｉｎｔｏ ｈｏｔ ｒｉｓｅｒ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｆｅｅｄｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｓｅｒ ｂａｓｅ ｂｙ ｓａｎｄ ｃｏｒｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｓａｎｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｒｉｓｅｒ ｂａｓｅ；ｂａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ａｎｄ ｃｏｒｅｓ ｗｉｔｈ ２００ ｏＣ ｈｏｔ ｂｌａｓｔｅｒ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ａｎｄ ｃｏｒｅｓ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｍ０ｉｓｔｕｒｅ；ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｐｏｕｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｇａｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｓａｎｄ．Ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ ｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｒａｔｅ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｗａｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｆｒｏｍ ５０％ｔｏ ９０％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ Ｃｒ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ；ｓｌｕｒｒｙ ｐｕｍｐ ｉｍｐｅｌｌｅｒ；ｃａｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｙ；ｂｌｏｗｈｏｌｅ