內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法
【專利摘要】一種內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，步驟如下；①采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法確定鋼丸的大小和加入量以及鋼丸加入時(shí)間；②加工鋼丸,對加工成的毛坯鋼丸進(jìn)行酸洗、干燥后成為清潔鋼丸備用；③澆注時(shí)，金屬液體通過澆注通道進(jìn)入鑄件形腔，當(dāng)金屬液體在鑄件形腔內(nèi)達(dá)到一定的高度，向鋼丸通道加入清潔鋼丸；④清潔鋼丸進(jìn)入鑄件形腔，在重力作用和金屬液體的流動(dòng)作用下，鋼丸懸浮在金屬液體中，與周圍金屬液體熱交換，鋼丸被迅速加熱到與金屬液體相同的溫度，在鑄件沒凝固前，金屬液體和鋼丸表面發(fā)生一定的冶金反應(yīng)，使得鋼丸表面熔化，金屬液體凝固時(shí)，鋼丸即內(nèi)冷鐵和鑄件結(jié)合在一起。本發(fā)明能加快鑄鋼件厚大部分的冷卻速度、應(yīng)用方便。
【專利說明】內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，是一種內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]厚大鑄鋼件的生產(chǎn)一直是工藝設(shè)計(jì)人員棘手的難題。一些大型鑄鋼件的厚大部分的冷卻速度極慢，會導(dǎo)致組織粗大和成分偏析，導(dǎo)致鑄件性能下降、缺陷增加，嚴(yán)重可導(dǎo)致大型鑄件報(bào)廢。
[0003]為解決厚大鑄件在制造過程中的問題，在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，都采用內(nèi)冷鐵和外冷鐵來加速鑄件厚大部分的冷卻，內(nèi)冷鐵是把金屬放入鑄件的形腔中，需經(jīng)特殊處理，此外，對一些大型鑄件，由于造型和澆注間隔時(shí)間很長，冷鐵表面與空氣中水氣反應(yīng)而形成氧化層，影響鑄件的質(zhì)量。此外，無論是內(nèi)冷鐵還是外冷鐵，其應(yīng)用都還受到一定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種能加快鑄鋼件厚大部分的冷卻速度、應(yīng)用方便的內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:本發(fā)明提出的一種內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，具有鑄型，鑄型上設(shè)有澆注通道和型腔，其特征在于:內(nèi)冷鐵為鋼丸，鑄型上設(shè)有通向型腔的鋼丸通道，鑄造方法步驟如下采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法確定鋼丸的大小和加入量以及鋼丸加入時(shí)間'?.加工鋼丸，對加工成的毛坯鋼丸進(jìn)行酸洗、干燥后成為清潔鋼丸備用澆注時(shí)，金屬液體通過澆注通道進(jìn)入鑄件形腔，澆注到設(shè)定的時(shí)間，即金屬液體在鑄件形腔內(nèi)達(dá)到一定的高度，通過鋼丸通道加入清潔鋼丸，清潔鋼丸進(jìn)入鑄件形腔，在重力作用和金屬液體的流動(dòng)作用下，鋼丸懸浮在金屬液體中，與周圍金屬液體熱交換，金屬液體凝固時(shí)，鋼丸即內(nèi)冷鐵和鑄件結(jié)合在一起。
[0006]鑄型上的鋼丸通道為直接通道，直接通道是直接通向型腔的。
[0007]鑄型上的鋼丸通道為間接通道，間接通道和澆注通道連接，通過澆注通道通向型腔。
[0008]鋼丸為球體丸或圓柱丸。
[0009]對著鋼丸通道的開口設(shè)有鋼丸容器。
[0010]本發(fā)明具有如下積極效果:1、在鑄件澆注時(shí)，根據(jù)金屬液體到達(dá)的部位，把一定量的準(zhǔn)備好的清潔鋼丸即內(nèi)冷鐵加入金屬液體中，鋼丸和金屬液體進(jìn)行熱交換，迅速把鋼丸加熱到金屬液體的溫度，在鑄件沒凝固前，液體液體和鋼丸表面發(fā)生一定的冶金反應(yīng)，使得鋼丸表面熔化，鋼丸的吸熱使得鋼丸周圍的金屬液體溫度降低，這樣使得具有鋼丸的金屬液體部分比其他部位的金屬液體先凝固，在鑄件的厚大部分放置鋼丸，加快鑄鋼件厚大部分的冷卻速度，有利于鑄件的補(bǔ)縮，獲得致密鑄件。2、由于清潔鋼丸能得到很好的保存，鋼丸是隨澆注進(jìn)入型腔的，避免因造型和澆注間隔時(shí)間較長而在內(nèi)冷鐵表面形成氧化層，從而提高鑄件的質(zhì)量。3、由于鋼丸是隨澆注進(jìn)入型腔的，還可減少鑄件在制造過程的工藝難度。應(yīng)用方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是一種鑄型的示意圖。
[0012]圖2是另一種鑄型的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
見圖1，本實(shí)施例具有鑄型1，鑄型I上設(shè)有澆注通道2和型腔3，內(nèi)冷鐵為低碳鋼鋼丸，鑄型上設(shè)有的鋼丸通道為直接通向型腔3的直接通道4，對著鋼丸通道的開口設(shè)有鋼丸容器6。
[0014]鑄造方法步驟如下?’①.采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法確定鋼丸的大小和加入量以及鋼丸加入時(shí)間，鋼丸3太小或鋼丸3的加入量少，都起不到冷鐵的作用，鋼丸3太大或鋼丸3加入量太大，都會導(dǎo) 致鑄件5的報(bào)廢，鋼丸3的加入時(shí)間很重要，鋼丸3處于合適的部位，使得鋼丸進(jìn)入鑄件5的厚大部分，加快鑄件厚大部分的快冷卻速度，其次要求鋼丸的比重略高于金屬液體的比重.加工鋼丸:鋼丸7為球體丸或圓柱丸，鋼丸7或從市場購得或自行加工，最簡單的方法采用低碳鋼鋼絲切割成圓柱丸，對毛坯鋼丸進(jìn)行酸洗、干燥后成為清潔鋼丸備用在鋼丸容器6中放入清潔鋼丸，在澆注過程中，金屬液體通過澆注通道進(jìn)入鑄件形腔，澆注到設(shè)定的時(shí)間，即金屬液體在鑄件形腔3內(nèi)達(dá)到要求的高度時(shí)，打開鋼丸容器6，通過鋼丸通道加入清潔鋼丸，清潔鋼丸進(jìn)入鑄件形腔，由于鋼丸3的比重略高于金屬液體，在重力作用和金屬液體的流動(dòng)作用下，鋼丸懸浮在金屬液體中，與周圍金屬液體熱交換，鋼丸被迅速加熱到與金屬液體相同的溫度，在鑄件沒凝固前，金屬液體和鋼丸表面發(fā)生一定的冶金反應(yīng)，使得鋼丸表面熔化，金屬液體凝固時(shí)，鋼丸和鑄件結(jié)合在一起，同時(shí)鑄件5經(jīng)鑄型6傳出熱量，金屬液體不斷凝固，直到全部凝固形成鑄件5。
[0015]實(shí)施例2
見圖2，鑄型I上的鋼丸通道有直接通道4和間接通道5，間接通道5和澆注通道2連接，通過澆注通道2通向型腔3，間接通道5的開口處也設(shè)有鋼丸容器。澆注到設(shè)定的時(shí)間，同時(shí)打開通向間接通道5的鋼丸容器和通向直接通道4的鋼丸容器，鋼丸分兩路進(jìn)入型腔。
[0016]鑄型I上也可以僅設(shè)有間接通道5。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，具有鑄型(1)，鑄型(I)上設(shè)有澆注通道(2)和型腔(3)，其特征在于:內(nèi)冷鐵為鋼丸，鑄型上設(shè)有通向型腔(3)的鋼丸通道，鑄造方法步驟如下.采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法確定鋼丸的大小和加入量以及鋼丸加入時(shí)間；②.加工鋼丸，對加工成的毛坯鋼丸進(jìn)行酸洗、干燥后成為清潔鋼丸備用澆注時(shí)，金屬液體通過澆注通道進(jìn)入鑄件形腔，澆注到設(shè)定的時(shí)間，即金屬液體在鑄件形腔內(nèi)達(dá)到一定的高度，通過鋼丸通道加入清潔鋼丸，清潔鋼丸進(jìn)入鑄件形腔，在重力作用和金屬液體的流動(dòng)作用下，鋼丸懸浮在金屬液體中，與周圍金屬液體熱交換，金屬液體凝固時(shí)，鋼丸即內(nèi)冷鐵和鑄件結(jié)合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，其特征在于:鑄型(I)上的鋼丸通道為直接通道(4 )，直接通道(4 )是直接通向型腔(3 )的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，其特征在于:鑄型(I)上的鋼丸通道為間接通道(5)，間接通道(5)和澆注通道(2)連接，通過澆注通道(2)通向型腔(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，其特征在于:鋼丸(7)為球體丸或圓柱丸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，其特征在于:對著鋼丸通道的開口設(shè)有鋼丸容器(6)。
【文檔編號】B22D27/04GK103934438SQ201410183211
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】于赟, 李小平, 雷衛(wèi)寧, 王洪金 申請人:江蘇理工學(xué)院