專利名稱：高耐磨合金壓磚模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種采用高耐磨合金材料制造的生產(chǎn)耐火磚的壓磚模具及其制造模具的工藝方法。
目前，耐火材料行業(yè)使用的耐火磚模具基本上是采用碳鋼滲碳或碳氮共滲制得，模具表面獲得了滲碳體型碳化物組織。雖然模具表面的硬度高，能達到HRc60～65，但組織中的碳化物硬度不高，模具的耐磨性差，使用壽命短，模具表面滲碳層一般只有0.5～1.5mm，使模具的多次利用受到了限制。近年來興起用Cr12MoV高碳鋼制做模具。高碳鋼雖然耐磨性高，但脆性大;硬質(zhì)合金模具使用壽命雖高，但成本也很高。高耐磨合金材料是通過對高鉻合金實施合金化處理和復合變質(zhì)處理，使合金模具有高耐磨性和強韌性。
本發(fā)明的目的是為耐火材料行業(yè)生產(chǎn)耐火磚提供一種新型的壓磚模具，可提高耐火磚的質(zhì)量，降低模具成本。
本發(fā)明高耐磨合金壓磚模具發(fā)明內(nèi)容簡述
本發(fā)明高耐磨合金壓磚模具是通過對高鉻多元合金實施合金化處理和復合變質(zhì)處理，提高合金的耐磨性及強韌性，其特征在于其合金材料化學成分的選擇;復合變質(zhì)處理的配方及工藝;模具的熱處理條件。
本發(fā)明高耐磨合金壓磚模具具有高耐磨性和強韌性，可使耐火磚的質(zhì)量得到提高，模具具有成本低、換模時間短、節(jié)約鋼材及能源使用壽命長的特點，一套模具可壓制1000噸磚，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
實施例(一)、合金材料化學成分的選擇以碳和鉻為合金基本元素，其中C2.0～3.2%、Cr12～18%，並加入Mn0.5～2.5%、Si0.6～1.4%(通過變質(zhì)處理后達到)、Ni0.2～1.0%、Cu0.8～1.2%、W0.2～1.2%，進行合金化處理。Ni可擴大奧氏體區(qū)起固溶強化作用，提高淬透性，抑制珠光體的生成而形成奧氏體，提高合合的韌性及強度;Cu與Mo的配合使用可有效地抑制奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變速度，提高淬透性及韌性;W可提高耐磨性，W是強碳化物形成元素，可生成Wc，組織硬度高，在磨粒磨損過程中可有效地保護基體。
(二)、復合變質(zhì)處理的配方及工藝在100kg鐵水中作變質(zhì)劑的各組之含量為Ti-Fe0.2～0.5kg、V-Fe0.4～1.6kg、Re-Ce合金0.5～1.2kg、75Si-Fe0.3～0.5kg、少量含氮合金。
工藝過程為將變質(zhì)劑合金砸碎呈顆粒狀，粒度為1～3mm，Re合金5～10mm，處理前予熱，溫度為700～1000℃，處理時將變質(zhì)劑放入鐵水包里，采用沖入法，鐵水在不低于1550℃時脫氧出爐，倒入裝有復合變質(zhì)劑的包里，用棒攪拌，待化清后即可澆注。
(三)、高耐磨合金壓磚模具的熱處理條件退火(1)、加熱到700～750℃保溫5～10小時后隨爐冷至500℃即可出爐;
(2)、也可以加熱到950～980℃，保溫3～5小時后，隨爐冷至500℃出爐。
淬火(1)、當耐火磚材料顆粒硬度低于合金碳化物硬度時采用低溫淬火，加熱到960℃，保溫3小時出爐空冷。
(2)、當耐火磚材料顆粒硬度高于合金碳化物硬度時采用高溫淬火，加熱到1050～1100℃，保溫1～3小時出爐空冷。
回火加熱到200～260℃保溫5小時。
為防止淬火過程中模具表面氧化脫碳，模具表面需涂覆防氧化涂料，或向爐內(nèi)滴入一定的甲、乙醇以造富碳保護氣氛。
(四)、高耐磨合金壓磚模具的加厚以及模套的改進模具厚度為30～35mm，可增加模具的強度，提高模具壽命。高耐磨合金壓磚模具在模套中的裝配必須和模套靠實，避免在壓磚時模具受力不均勻而影響模具的使用壽命。本發(fā)明高耐磨合金壓磚模具可為裝配式模具，其模套是活動模套，也可以為加大內(nèi)腔的固定套模，套模須進行調(diào)質(zhì)處理。采用活動模套時，合金模套多次利用時調(diào)整緊固方便，並能與模套壁靠實，受力狀態(tài)得到改善。采用加大內(nèi)腔的固定模套，合金模具多次利用厚度發(fā)生變化時，可以通過加入一系列厚度不同的金屬墊加以調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種高耐磨合金壓磚模具，是通過對高鉻多元合金實施合金化處理和復合變質(zhì)處理，其特征在于其合金材料化學成分的選擇；復合變質(zhì)處理的配方及工藝；模具的熱處理條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨合金壓磚模具，其特征在于所說的合金材料化學成分為以鐵和鉻為合金基本元素，其中C2.0～3.2%、Cr12～18%、Mn0.5～2.5%、Si0.6～1.4%(通過變質(zhì)處理后達到)、Ni0.2～1.0%、Cu0.8～1.2%、W0.2～1.2%，進行合金化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨合金壓磚模具，其特征在于所說的復合變質(zhì)處理的配方及工藝，其配方為在100kg鐵水中作變質(zhì)劑，各組之含量為Ti-Fe0.2～0.5kg、V-Fe0.4～1.6kg、Re-Ce合金0.5～1.2kg、75Si-Fe0.3～0.5kg，少量含氮合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨合金壓磚模具，其特征在于所說的復合變質(zhì)處理的工藝為將變質(zhì)劑合金砸碎呈顆粒狀，粒度為1～3mm，Re合金5～10mm，處理前予熱，溫度為700～1000℃，處理時將變質(zhì)劑放入鐵水包里，采用沖入法，鐵水在不低于1550℃時脫氧出爐，倒入裝有復合變質(zhì)劑的包里，用棒攪拌，待化清后即可澆注。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨合金壓磚模具，其特征在于所說的模具的熱處理條件為，退火(1)、加熱到700～750℃，保溫5～10小時后隨爐冷卻至500℃出爐;(2)、加熱到950～980℃。保溫3～5小時，隨爐冷至500℃出爐;淬火(1)、當耐火磚材料顆粒硬度低于合金碳化物硬度時采用低溫淬火，加熱到950℃，保溫3小時，出爐空冷;(2)、當耐火磚顆粒硬度高于合金碳化物硬度時，采用高溫淬火，加熱到1050～1100℃，保溫1～3小時，出爐空冷;回火加熱到200～260℃，保溫5小時;為防止淬火過程中模具表面氧化脫碳，模具表面需涂覆防氧化涂料，或向爐內(nèi)滴入一定量的甲、乙醇以造富碳保護氣氛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨合金壓磚模具，其特征在于所說的模具的厚度為30～35mm，模具可為裝配式的，其模套是活動模套，也可以為加大內(nèi)腔的固定模套。
全文摘要
本發(fā)明是一種采用高耐磨合金材料制造的生產(chǎn)耐火磚的壓磚模具及其制造模具的工藝方法，是通過對高鉻多元合金實施合金化處理和復合變質(zhì)處理，特征在于其合金材料的化學成分的選擇；復合變質(zhì)處理的配方及工藝；模具的熱處理條件。模具可以是裝配式的，模套是活動模套或加大內(nèi)腔的固定模套。本發(fā)明具有高耐磨性和強韌性，使耐火磚質(zhì)量得到提高，模具具有成本低，換模時間短、節(jié)約原材料及能源、使用壽命長的特點。
文檔編號B28B7/34GK1060878SQ90106408
公開日1992年5月6日 申請日期1990年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月24日
發(fā)明者張瑞華, 狄慶祥, 李前威, 張耀富, 倪家復 申請人:鞍山市機電研究所