一種y型空心鋼鑄件的鑄造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，包括：按照設(shè)計(jì)尺寸制作Y型空心鑄件內(nèi)芯；選用適當(dāng)?shù)哪ち线M(jìn)行壓蠟成型；配置鑄造配料；熔煉原鐵液；溶解尿素芯，利用上述原鐵液進(jìn)行澆鑄；對(duì)半成品依次進(jìn)行退火、淬火及回火處理；最終依次進(jìn)行內(nèi)部打磨、拋丸、酸洗、補(bǔ)焊及細(xì)磨處理，即完成鑄造；本發(fā)明所設(shè)計(jì)的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，該工藝能夠大大降低Y型空心鋼鑄件的鑄造難度，同時(shí)提高了Y型空心鋼鑄件內(nèi)外部表面的鑄造質(zhì)量，延長(zhǎng)了鑄件的使用壽命。
【專利說明】
一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精密空心鑄件的鑄造領(lǐng)域，特別是一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)快速、持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)了鑄鋼件產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)。而未來生產(chǎn)高質(zhì)量、高附加值，以及特殊材質(zhì)及性能的大型鑄鋼件將成為鑄鋼行業(yè)新的發(fā)展方向。在各類鑄鋼件中異形鑄鋼件的鑄造工藝難度較大，需要依賴于豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)輔之以計(jì)算機(jī)凝固模擬分析技術(shù)，針對(duì)不同的形狀，制定相應(yīng)的鑄造工藝，異形鑄件中，Y型空心鋼鑄件是異形鑄件中的一種，由于其形狀較為復(fù)雜，要考慮到鑄件的澆注位置、如何起模等問題，完善異形鑄件鑄造工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，該工藝能夠大大降低Y型空心鋼鑄件的鑄造難度，同時(shí)提高了 Y型空心鋼鑄件內(nèi)外部表面的鑄造質(zhì)量，延長(zhǎng)了鑄件的使用壽命。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，包括如下步驟:
(1):按照設(shè)計(jì)尺寸制作Y型空心鑄件內(nèi)芯，具體包括原料選配、熔化、澆注成型、脫模冷卻、整修及干燥等步驟；
(2):選用適當(dāng)?shù)哪ち线M(jìn)行壓蠟成型；
(3):按照鐵屑10-20%，碳素鋼20-25%，310s不銹鋼60-65%的比例配置鑄造配料； 鑄造配料的選擇嚴(yán)格控制配料成分，鐵屑10-20%，碳素鋼20-25%，310s不銹鋼60-65% ；
保證鑄造配料的質(zhì)量，采用合理的加料順序且按照下緊上松的原則保證鑄造配料的緊實(shí)，這樣有利于導(dǎo)電和導(dǎo)磁，提高生產(chǎn)效率；
(4):將鐵屑、碳素鋼、310s不銹鋼按照下緊上松的原則依次逐層加入電爐中熔煉為原鐵液，熔煉溫度為1650°C，熔煉過程中逐步增大電路功率，并經(jīng)常進(jìn)行搗料操作；
(5):溶解尿素芯，利用上述原鐵液進(jìn)行澆鑄，控制澆鑄時(shí)的溫度為1350-1450°C，澆注時(shí)間不超過2min，既得到Y(jié)型空心鑄件半成品；
(6):將上述半成品依次進(jìn)行退火、淬火及回火處理；
回火、淬火、退火的熱處理能夠提高產(chǎn)品的綜合性能即具有硬度外還具有一定的韌性，熱處理溫度的確定應(yīng)以獲得均勻而細(xì)小的奧氏體晶粒為原則，以便淬火后得到細(xì)小的馬氏體組織，奧氏體晶粒的長(zhǎng)大與淬火溫度成正比，淬火時(shí)采用水噴淋產(chǎn)品快速降溫，并及時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行回火處理，不僅能消除淬火時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，還可以得到一定數(shù)量的回火馬氏體，保證了產(chǎn)品的高硬度同時(shí)又提高了產(chǎn)品的韌性；
(7):將回火后的半成品依次進(jìn)行內(nèi)部打磨、拋丸、酸洗、補(bǔ)焊及細(xì)磨處理，即完成鑄造。
[0005]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是: 進(jìn)一步的，前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(I)中原料選配選用:尿素:95%，食糖:5%，熔化過程中保證環(huán)境溫度15-30°C，模具溫度35°C，尿素熔化溫度120°C，澆鑄時(shí)尿素溫度110 C ;
本發(fā)明中為了防止熔芯強(qiáng)度下降，加入了 5%的食糖作為粘結(jié)劑，以食糖作粘結(jié)劑比其它材料的強(qiáng)度更高，在后續(xù)操作中不易破碎；
尿素熔化時(shí)的溫度控制在120°C，能夠避免尿素由于溫度過高而產(chǎn)生的發(fā)黃，嚴(yán)重影響尿素芯的強(qiáng)度，防止在后續(xù)受到蠟液的沖壓時(shí)折斷，同時(shí)，溫差過大更易造成尿素液出現(xiàn)硬結(jié)，本發(fā)明還有效的防止了尿素液在進(jìn)入模具后表面出現(xiàn)缺陷；
本發(fā)明中澆注溫度控制在110°C，模具溫度35°C，避免了尿素在澆鑄過程中尿素芯的表面出現(xiàn)氣泡缺陷，同時(shí)防止了澆鑄過程中，模具溫度過高而造成的模具上不易排氣的部位出現(xiàn)氣泡缺陷。
[0006]前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(2)中的膜料配比為:58號(hào)石蠟70%、硬脂酸40%，壓蠟過程中尿素應(yīng)保證平整的放入，控制保壓冷卻時(shí)間為8-12小時(shí)；
由于鑄件的內(nèi)腔較為復(fù)雜，則本發(fā)明中將保壓冷卻時(shí)間控制在8-12小時(shí)，確保蠟?zāi)５闹谱鞲泳_且質(zhì)量更加可靠。
[0007]前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(5)中澆鑄前向原鐵液加入少量變質(zhì)劑，變質(zhì)劑的化學(xué)成份質(zhì)量百分比為:稀土硅85%，鋁錠4%，鉍錠6%，鎂錠5% ;澆注過程中左右兩端冒口同時(shí)沖灌入原鐵液；
變質(zhì)處理能細(xì)化奧氏體晶粒，強(qiáng)烈脫氧和除硫而顯著凈化原鐵液，鈍化晶界，減少碳化物聚集，本發(fā)明的變質(zhì)劑中含有鋁錠和鉍錠，鋁殼起到脫氧作用以減少稀土耗量及穩(wěn)定變質(zhì)效果，鉍是碳化物的形核劑，鎂是強(qiáng)烈穩(wěn)定碳化物的元素，并具有較強(qiáng)的脫氧、脫硫作用和穩(wěn)定變質(zhì)效果的作用，且由于反應(yīng)激烈造成的鐵液沸騰也有益于變質(zhì)劑的吸收和原鐵液的凈化；
前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(5)中，用2%-3%的工業(yè)鹽酸溶液溶解尿素芯，溶液溫度為10-12°C ;2%-3%的工業(yè)鹽酸溶液能夠防止尿素芯在溶解過程中，致使蠟?zāi)５谋砻娉霈F(xiàn)皂化現(xiàn)象。
[0008]前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(7 )中內(nèi)部打磨時(shí)，直接向Y型鑄件內(nèi)部灌滿砂粒，堵住所有出口，進(jìn)行內(nèi)部打磨操作。
[0009]前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(7)中拋丸與酸洗分別進(jìn)行兩次，拋丸處理所用鋼丸的尺寸為0.4MM。
[0010]前述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，步驟(3)中電爐為采用酸性爐襯的中頻感應(yīng)電爐。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，包括如下步驟:
(I):按照設(shè)計(jì)尺寸制作Y型空心鑄件內(nèi)芯，具體包括原料選配、熔化、澆注成型、脫模冷卻、整修及干燥等步驟，原料選配選用:尿素:95%，食糖:5%，熔化過程中保證環(huán)境溫度20°C，模具溫度35°C，尿素熔化溫度120°C，澆鑄時(shí)尿素溫度110°C ； (2):選用適當(dāng)?shù)哪ち线M(jìn)行壓蠟成型，膜料配比為:58號(hào)石蠟70%、硬脂酸40%，壓蠟過程中尿素應(yīng)保證平整的放入，控制保壓冷卻時(shí)間為8小時(shí)；
(3):按照鐵屑20%，碳素鋼20%，310s不銹鋼60%的比例配置鑄造配料；
(4):將鐵屑、碳素鋼、310s不銹鋼按照下緊上松的原則依次逐層加入電爐中熔煉為原鐵液，熔煉溫度為1650°C，熔煉過程中逐步增大電路功率，并經(jīng)常進(jìn)行搗料操作；實(shí)際操作中，電爐為采用酸性爐襯的中頻感應(yīng)電爐；
(5):溶解尿素芯,用2%的工業(yè)鹽酸溶液溶解尿素芯,溶液溫度為10°C；
澆鑄前向原鐵液加入少量變質(zhì)劑，變質(zhì)劑的化學(xué)成份質(zhì)量百分比為:稀土硅85%，鋁錠4%，鉍錠6%，鎂錠5% ;澆注過程中左右兩端冒口同時(shí)沖灌入原鐵液；進(jìn)行澆鑄時(shí)，控制澆鑄時(shí)的溫度為1350°C，澆注時(shí)間不超過2min，既得到Y(jié)型空心鑄件半成品，；
(6):將上述半成品依次進(jìn)行退火、淬火及回火處理；
(7):將回火后的半成品依次進(jìn)行內(nèi)部打磨、拋丸、酸洗、補(bǔ)焊及細(xì)磨處理，即完成鑄造；內(nèi)部打磨時(shí)直接向Y型鑄件內(nèi)部灌滿砂粒，堵住所有出口，進(jìn)行內(nèi)部打磨操作；拋丸與酸洗分別進(jìn)行兩次，拋丸處理所用鋼丸的尺寸為0.4MM。
[0012]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，包括如下步驟:
(1):按照設(shè)計(jì)尺寸制作Y型空心鑄件內(nèi)芯，具體包括原料選配、熔化、澆注成型、脫模冷卻、整修及干燥等步驟，原料選配選用:尿素:95%，食糖:5%，熔化過程中保證環(huán)境溫度15-30°C，模具溫度35°C，尿素熔化溫度120°C，澆鑄時(shí)尿素溫度110°C ；
(2):選用適當(dāng)?shù)哪ち线M(jìn)行壓蠟成型，膜料配比為:58號(hào)石蠟70%、硬脂酸40%，壓蠟過程中尿素應(yīng)保證平整的放入，控制保壓冷卻時(shí)間為10小時(shí)；
(3):按照鐵屑10%，碳素鋼25%，310s不銹鋼65%的比例配置鑄造配料；
(4):將鐵屑、碳素鋼、310s不銹鋼按照下緊上松的原則依次逐層加入電爐中熔煉為原鐵液，熔煉溫度為1650°C，熔煉過程中逐步增大電路功率，并經(jīng)常進(jìn)行搗料操作；實(shí)際操作中，電爐為采用酸性爐襯的中頻感應(yīng)電爐；
(5):溶解尿素芯,用3%的工業(yè)鹽酸溶液溶解尿素芯,溶液溫度為12°C；
澆鑄前向原鐵液加入少量變質(zhì)劑，變質(zhì)劑的化學(xué)成份質(zhì)量百分比為:稀土硅85%，鋁錠4%，鉍錠6%，鎂錠5% ;澆注過程中左右兩端冒口同時(shí)沖灌入原鐵液；進(jìn)行澆鑄時(shí)，控制澆鑄時(shí)的溫度為1450°C，澆注時(shí)間不超過2min，既得到Y(jié)型空心鑄件半成品，；
(6):將上述半成品依次進(jìn)行退火、淬火及回火處理；
(7):將回火后的半成品依次進(jìn)行內(nèi)部打磨、拋丸、酸洗、補(bǔ)焊及細(xì)磨處理，即完成鑄造；內(nèi)部打磨時(shí)直接向Y型鑄件內(nèi)部灌滿砂粒，堵住所有出口，進(jìn)行內(nèi)部打磨操作；拋丸與酸洗分別進(jìn)行兩次，拋丸處理所用鋼丸的尺寸為0.4MM。
[0013]實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，包括如下步驟:
(1):按照設(shè)計(jì)尺寸制作Y型空心鑄件內(nèi)芯，具體包括原料選配、熔化、澆注成型、脫模冷卻、整修及干燥等步驟，原料選配選用:尿素:95%，食糖:5%，熔化過程中保證環(huán)境溫度25°C，模具溫度35°C，尿素熔化溫度120°C，澆鑄時(shí)尿素溫度110°C ；
(2):選用適當(dāng)?shù)哪ち线M(jìn)行壓蠟成型，膜料配比為:58號(hào)石蠟70%、硬脂酸40%，壓蠟過程中尿素應(yīng)保證平整的放入，控制保壓冷卻時(shí)間為11小時(shí)；
(3):按照鐵屑15%，碳素鋼22%，310s不銹鋼63%的比例配置鑄造配料；
(4):將鐵屑、碳素鋼、310s不銹鋼按照下緊上松的原則依次逐層加入電爐中熔煉為原鐵液，熔煉溫度為1650°C，熔煉過程中逐步增大電路功率，并經(jīng)常進(jìn)行搗料操作；實(shí)際操作中，電爐為采用酸性爐襯的中頻感應(yīng)電爐；
(5):溶解尿素芯,用2.5%的工業(yè)鹽酸溶液溶解尿素芯,溶液溫度為11°C ；
澆鑄前向原鐵液加入少量變質(zhì)劑，變質(zhì)劑的化學(xué)成份質(zhì)量百分比為:稀土硅85%，鋁錠4%，鉍錠6%，鎂錠5% ;澆注過程中左右兩端冒口同時(shí)沖灌入原鐵液；進(jìn)行澆鑄時(shí)，控制澆鑄時(shí)的溫度為1400°C，澆注時(shí)間不超過2min，既得到Y(jié)型空心鑄件半成品，；
(6):將上述半成品依次進(jìn)行退火、淬火及回火處理；
(7):將回火后的半成品依次進(jìn)行內(nèi)部打磨、拋丸、酸洗、補(bǔ)焊及細(xì)磨處理，即完成鑄造；內(nèi)部打磨時(shí)直接向Y型鑄件內(nèi)部灌滿砂粒，堵住所有出口，進(jìn)行內(nèi)部打磨操作；拋丸與酸洗分別進(jìn)行兩次，拋丸處理所用鋼丸的尺寸為0.4MM。
[0014]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1):按照設(shè)計(jì)尺寸制作Y型空心鑄件內(nèi)芯，具體包括原料選配、熔化、澆注成型、脫模冷卻、整修及干燥等步驟； (2):選用適當(dāng)?shù)哪ち线M(jìn)行壓蠟成型； (3):按照鐵屑10-20%，碳素鋼20-25%，310s不銹鋼60-65%的比例配置鑄造配料； (4):將鐵屑、碳素鋼、310s不銹鋼按照下緊上松的原則依次逐層加入電爐中熔煉為原鐵液，熔煉溫度為1650°C，熔煉過程中逐步增大電路功率，并經(jīng)常進(jìn)行搗料操作； (5):溶解尿素芯，利用上述原鐵液進(jìn)行澆鑄，控制澆鑄時(shí)的溫度為1350-1450°C，澆注時(shí)間不超過2min，既得到Y(jié)型空心鑄件半成品； (6):將上述半成品依次進(jìn)行退火、淬火及回火處理； (7):將回火后的半成品依次進(jìn)行內(nèi)部打磨、拋丸、酸洗、補(bǔ)焊及細(xì)磨處理，即完成鑄造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(I)中原料選配選用:尿素:95%，食糖:5%，熔化過程中保證環(huán)境溫度15-30°C，模具溫度35°C，尿素熔化溫度120°C，澆鑄時(shí)尿素溫度110°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(2)中的膜料配比為:58號(hào)石蠟70%、硬脂酸40%，壓蠟過程中尿素應(yīng)保證平整的放入，控制保壓冷卻時(shí)間為8-12小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(5)中澆鑄前向原鐵液加入少量變質(zhì)劑，所述變質(zhì)劑的化學(xué)成份質(zhì)量百分比為:稀土硅85%，鋁錠4%，鉍錠6%，鎂錠5% ;澆注過程中左右兩端冒口同時(shí)沖灌入原鐵液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(5)中，用2%-3%的工業(yè)鹽酸溶液溶解尿素芯，溶液溫度為10-12°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(7)中內(nèi)部打磨時(shí)，直接向Y型鑄件內(nèi)部灌滿砂粒，堵住所有出口，進(jìn)行內(nèi)部打磨操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(7)中拋丸與酸洗分別進(jìn)行兩次，所述拋丸處理所用鋼丸的尺寸為0.4MM。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的Y型空心鋼鑄件的鑄造工藝，其特征在于，步驟(3 )中所述電爐為采用酸性爐襯的中頻感應(yīng)電爐。
【文檔編號(hào)】B22C9/24GK104353783SQ201410585167
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】宋大帥 申請(qǐng)人:鹽城豐工機(jī)械有限公司