本發(fā)明涉及工程機械零部件制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種鏟運機切刀的制備方法。
背景技術(shù)：
：主動式鏟運機接地比壓小，能實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。在氣候惡劣、場地狹窄、地質(zhì)狀況差的泥濘和沼澤地帶，能實現(xiàn)全天候、連續(xù)、高效作業(yè)，具備良好的可靠性和適應(yīng)性。機器利用鏟削土壤，并將碎土裝入鏟斗進行運送和卸土整平，一臺主動式鏟運機在單位時間內(nèi)相當(dāng)于一臺挖機、一臺推土機和兩臺裝載車共同的作業(yè)量。主動式鏟運機的切刀是關(guān)鍵零部件，切土深度較大，承載的挖掘力較大，要求鏟斗具有高強度，抗耐磨性，并有較好的焊接性能。主動式鏟運機的切刀多采用HARDOX400細晶粒化鋼材制備，需從國外進口，價格昂貴，供貨周期長，給生產(chǎn)帶來不便。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種主動式鏟運機切刀制備方法，用該方法生產(chǎn)的主動式鏟運機切刀具有強度高、耐磨、延伸率高，機械性能優(yōu)異的特點。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種主動式鏟運機切刀制備方法，包括制備主動式鏟運機切刀消失模樣并組型；鑄件原料熔煉、脫硫、預(yù)處理、合金化處理、球化處理、孕育處理、澆注、淬火、回火、表面強化步驟；所述鑄件原料熔煉為按最終化學(xué)成分：C3.5wt%～3.8wt%，Si2.5wt%～2.8wt%，Mn0.17wt%～0.19wt%，P≤0.03wt%，S≤0.02wt%，Cu0.50wt%～0.60wt%，Mo0.28wt%～0.30wt%，Ni0.50wt%～0.55wt%，RE0.010wt%～0.015wt%，Mg0.02wt%～0.03wt%，余量為鐵及雜質(zhì)，雜質(zhì)中干擾雜質(zhì)∑T＜0.1wt%的要求配制鑄件原料，將配制后的鑄件原料加熱熔融；所述脫硫為在澆注包中加入熔融后鐵液0.8wt%～1.2wt%的石灰基復(fù)合脫硫劑，然后將鐵液放入澆注包中進行脫硫處理，扒渣，脫硫后鐵液中S的含量≤0.02wt%；所述預(yù)處理步驟包括將澆注包內(nèi)1/3的鐵液倒入電爐內(nèi)，在電爐的鐵液表面加入澆注包內(nèi)總鐵液量0.8wt%～1.2wt%的碳化硅和0.28wt%～0.30wt%的鉬，再將澆注包內(nèi)余下的鐵液倒入電爐內(nèi)，加熱至1450℃；所述合金化處理為在1450℃的溫度下加入銅和鎳，使鑄件原料最終化學(xué)成分中Cu含量為0.50wt%～0.60wt%，Ni含量為0.50wt%～0.55wt%，然后升溫至1480℃，成分檢測合格后，將鐵液溫度升至1500～1520℃；所述球化處理采用蓋包法球化，球化劑為FeSiMg5RE1，球化劑加入量為鐵液總重量的1.1wt%～1.3wt%，球化起爆時間為20～25秒，球化反應(yīng)時間為80～100秒；所述孕育處理為二次孕育處理，所用孕育劑均為硅鐵；所述澆注溫度為1400～1420℃經(jīng)過前述步驟處理后的鐵液澆注；所述淬火步驟包括：鑄件在型腔中冷卻至550～600℃，經(jīng)震動落砂清理完畢后，將鑄件放到熱處理爐中，以80℃/小時的升溫速度加溫至550～600℃，保溫1小時；再以120℃/小時的升溫速度加溫至900～920℃，保溫2小時；鑄件出熱處理爐后直接淬入淬火槽中，鑄件溫度降至350～380℃后，移入保溫爐中，在350～380℃條件下保溫2小時后空冷至室溫；所述回火步驟包括：將經(jīng)淬火步驟處理后的鑄件加溫至250～320℃，保溫2小時后空冷至室溫；所述表面強化步驟采用冷滾壓形變強化，滾壓速度45r/min，滾壓力為3500N。作為進一步改進技術(shù)方案：本發(fā)明提供的主動式鏟運機切刀制備方法，所述預(yù)處理步驟中使用的碳化硅粒度為1～5mm，并用水泥作粘結(jié)劑制成團塊狀。作為進一步改進技術(shù)方案：本發(fā)明提供的主動式鏟運機切刀制備方法，所述孕育處理為二次孕育處理；第一次孕育處理為隨爐孕育，加入的硅鐵粒度為3～6mm，加入量為鐵液質(zhì)量0.3%～0.6%；第二次孕育處理為倒包孕育，加入的硅鐵粒度≤1mm，加入量為鐵液質(zhì)量的0.1%～0.2%。作為進一步改進技術(shù)方案：本發(fā)明提供的主動式鏟運機切刀制備方法，所述淬火步驟使用水玻璃水溶液為淬火介質(zhì)，該溶液密度為1.15～1.20g/cm3，初始溫度為30℃～50℃，淬火介質(zhì)與淬火工件質(zhì)量比例為1∶7～1∶8。在不沖突的情況下，以上改進方案或單獨或組合實施。本發(fā)明提供的技術(shù)方案，采用消失模鑄造工藝，產(chǎn)品外表面平整，加工量較少；鑄件原料經(jīng)熔煉、脫硫、預(yù)處理、合金化處理、球化處理、孕育處理后澆注、產(chǎn)品經(jīng)淬火、回火、表面強化，提升了主動式鏟運機切刀的強度、耐磨性能、延伸率，使其具有優(yōu)異的機械性能，滿足其使用工況要求。具體實施方式實施例1：主動式鏟運機切刀制備過程，包括制備主動式鏟運機切刀消失模樣并組型；按最終化學(xué)成分：C3.5wt%，Si2.5wt%，Mn0.17wt%，P≤0.03wt%，S≤0.02wt%，Cu0.60wt%，Mo0.28wt%，Ni0.55wt%，RE0.010wt%，Mg0.03wt%，余量為鐵及雜質(zhì)，雜質(zhì)中干擾雜質(zhì)∑T＜0.1wt%的要求配制鑄件原料，采用沖天爐、感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉，將配制后的鑄件原料加熱熔融；在澆注包中加入熔融后鐵液1.2wt%的石灰基復(fù)合脫硫劑，然后將鐵液放入澆注包中進行脫硫處理，扒渣，脫硫后鐵液中S的含量≤0.02wt%；將澆注包內(nèi)約1/3的鐵液倒入電爐內(nèi)，在電爐的鐵液表面加入澆注包內(nèi)總鐵液量0.8wt%的碳化硅和0.28wt%的鉬，再將澆注包內(nèi)余下的熔融后鐵液倒入電爐內(nèi)，加熱至1450℃進行預(yù)處理，加入的碳化硅粒度為5mm，并用水泥作粘結(jié)劑制成團塊狀；在1450℃的溫度下合金化處理，加入銅和鎳，使鑄件原料最終化學(xué)成分中Cu含量為0.60wt%，Ni含量為0.55wt%，然后升溫至1480℃，成分檢測合格后，將鐵液溫度升至1500～1520℃；采用蓋包法球化進行球化處理，球化劑為FeSiMg5RE1，球化劑加入量為鐵液總重量的1.3wt%，球化起爆時間為20秒，球化反應(yīng)時間為100秒；二次孕育處理，第一次孕育處理為隨爐孕育，加入粒度為3～6mm的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量0.6%，第二次孕育處理為倒包孕育，加入粒度≤1mm的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量的0.1%；用溫度為1400～1420℃經(jīng)過前述步驟處理后的鐵液澆注；鑄件在型腔中冷卻至550～600℃，經(jīng)震動落砂清理完畢后，將鑄件放到熱處理爐中，以80℃/小時的升溫速度加溫至550～600℃，保溫1小時；再以120℃/小時的升溫速度加溫至900～920℃，保溫2小時；鑄件出熱處理爐后直接淬入淬火槽中，淬火介質(zhì)為水玻璃水溶液，該溶液密度為1.20g/cm3，初始溫度為50℃，淬火介質(zhì)與淬火工件質(zhì)量比例為1：7鑄件溫度降至350℃后，移入保溫爐中，在350～380℃條件下保溫2小時后空冷至室溫；將經(jīng)淬火步驟處理后的鑄件加溫至250～320℃，保溫2小時后空冷至室溫；鑄件表面采用冷滾壓形變強化，滾壓速度45r/min，滾壓力為3500N。生產(chǎn)過程中隨鑄件附三組試塊，試塊隨同鑄件一同處理，其檢驗結(jié)果如下：抗拉強度(Mpa)屈服強度(Mpa)延伸率(%)表面硬度（HB）1號試塊1289105211.234132號試塊1273104311.574203號試塊1271104211.40415實施例2：主動式鏟運機切刀制備過程，包括制備主動式鏟運機切刀消失模樣并組型；按最終化學(xué)成分：C3.6wt%，Si2.7wt%，Mn0.18wt%，P≤0.03wt%，S≤0.02wt%，Cu0.55wt%，Mo0.29wt%，Ni0.53wt%，RE0.013wt%，Mg0.025wt%，余量為鐵及雜質(zhì)，雜質(zhì)中干擾雜質(zhì)∑T＜0.1wt%的要求配制鑄件原料，采用沖天爐、感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉，將配制后的鑄件原料加熱熔融；在澆注包中加入熔融后鐵液1wt%的石灰基復(fù)合脫硫劑，然后將鐵液放入澆注包中進行脫硫處理，扒渣，脫硫后鐵液中S的含量≤0.02wt%；將澆注包內(nèi)約1/3的鐵液倒入電爐內(nèi)，在電爐的鐵液表面加入澆注包內(nèi)總鐵液量1wt%的碳化硅和0.29wt%的鉬，再將澆注包內(nèi)余下的鐵液倒入電爐內(nèi)，加熱至1450℃進行預(yù)處理，加入的碳化硅粒度為3mm，并用水泥作粘結(jié)劑制成團塊狀；在1450℃的溫度下合金化處理，加入銅和鎳，使鑄件原料最終化學(xué)成分中Cu含量為0.55wt%，Ni含量為0.53wt%，然后升溫至1480℃，成分檢測合格后，將鐵液溫度升至1500～1520℃；采用蓋包法球化進行球化處理，球化劑為FeSiMg5RE1，球化劑加入量為鐵液總重量的1.2wt%，球化起爆時間為23秒，球化反應(yīng)時間為90秒；二次孕育處理，第一次孕育處理為隨爐孕育，加入粒度為3～6mm的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量0.45%，第二次孕育處理為倒包孕育，加入粒度≤1mm的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量的0.15%；用澆注溫度為1400～1420℃經(jīng)過前述步驟處理后的鐵液澆注；鑄件在型腔中冷卻至550～600℃，經(jīng)震動落砂清理完畢后，將鑄件放到熱處理爐中，以80℃/小時的升溫速度加溫至550～600℃，保溫1小時；再以120℃/小時的升溫速度加溫至900～920℃，保溫2小時；鑄件出熱處理爐后直接淬入淬火槽中，淬火介質(zhì)為水玻璃水溶液，該溶液密度為1.18g/cm3，初始溫度為40℃，淬火介質(zhì)與淬火工件質(zhì)量比例為1：7.5鑄件溫度降至360℃后，移入保溫爐中，在350～380℃條件下保溫2小時后空冷至室溫；將經(jīng)淬火步驟處理后的鑄件加溫至250～320℃，保溫2小時后空冷至室溫；鑄件表面采用冷滾壓形變強化，滾壓速度45r/min，滾壓力為3500N。生產(chǎn)過程中隨鑄件附三組試塊，試塊隨同鑄件一同處理，其檢驗結(jié)果如下：抗拉強度(Mpa)屈服強度(Mpa)延伸率(%)表面硬度（BH）4號試塊1289104510.154265號試塊1283104711.014176號試塊1291103911.11421實施例3：主動式鏟運機切刀制備過程，包括制備主動式鏟運機切刀消失模樣并組型；按最終化學(xué)成分：C3.8wt%，Si2.8wt%，Mn0.19wt%，P≤0.03wt%，S≤0.02wt%，Cu0.50wt%，Mo0.30wt%，Ni0.50wt%，RE0.015wt%，Mg0.02wt%，余量為鐵及雜質(zhì)，雜質(zhì)中干擾雜質(zhì)∑T＜0.1wt%的要求配制鑄件原料，采用沖天爐、感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉，將配制后的鑄件原料加熱熔融；在澆注包中加入熔融后鐵液0.8wt%的石灰基復(fù)合脫硫劑，然后將鐵液放入澆注包中進行脫硫處理，扒渣，脫硫后熔融后鐵液中S的含量≤0.02wt%；將澆注包內(nèi)約1/3的鐵液倒入電爐內(nèi)，在電爐的鐵液表面加入澆注包內(nèi)總鐵液量1.2wt%的碳化硅和0.30wt%的鉬，再將澆注包內(nèi)余下的鐵液倒入電爐內(nèi)，加熱至1450℃進行預(yù)處理，加入的碳化硅粒度為1mm，并用水泥作粘結(jié)劑制成團塊狀；在1450℃的溫度下合金化處理，加入銅和鎳，使鑄件原料最終化學(xué)成分中Cu含量為0.50wt%，Ni含量為0.50wt%，然后升溫至1480℃，成分檢測合格后，將鐵液溫度升至1500～1520℃；采用蓋包法球化進行球化處理，球化劑為FeSiMg5RE1，球化劑加入量為鐵液總重量的1.1wt%，球化起爆時間為25秒，球化反應(yīng)時間為80秒；二次孕育處理，第一次孕育處理為隨爐孕育，加入粒度為3～6mm的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量的0.3%，第二次孕育處理為倒包孕育，加入粒度≤1mm的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量的0.2%；用澆注溫度為1400～1420℃經(jīng)過前述步驟處理后的鐵液澆注；鑄件在型腔中冷卻至550～600℃，經(jīng)震動落砂清理完畢后，將鑄件放到熱處理爐中，以80℃/小時的升溫速度加溫至550～600℃，保溫1小時；再以120℃/小時的升溫速度加溫至900～920℃，保溫2小時；鑄件出熱處理爐后直接淬入淬火槽中，淬火介質(zhì)為水玻璃水溶液，該溶液密度為1.15g/cm3，初始溫度為30℃，淬火介質(zhì)與淬火工件質(zhì)量比例為1：8鑄件溫度降至380℃后，移入保溫爐中，在350～380℃條件下保溫2小時后空冷至室溫；將經(jīng)淬火步驟處理后的鑄件加溫至250～320℃，保溫2小時后空冷至室溫；鑄件表面采用冷滾壓形變強化，滾壓速度45r/min，滾壓力為3500N。生產(chǎn)過程中隨鑄件附三組試塊，試塊隨同鑄件一同處理，其檢驗結(jié)果如下：抗拉強度(Mpa)屈服強度(Mpa)延伸率(%)表面硬度（BH）7號試塊1293105410.924238號試塊1276103811.024189號試塊1288104411.12425本發(fā)明中抗拉強度按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1348-2009《球墨鑄鐵件》方法進行檢測；屈服強度按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1348-2009《球墨鑄鐵件》試驗方法進行檢測；延伸率按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1348-2009《球墨鑄鐵件》試驗方法進行檢測；表面硬度按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T231-2012《金屬材料布氏硬度試驗》方法進行檢測。本發(fā)明不限于以上優(yōu)選實施方式，還可在本發(fā)明權(quán)利要求和說明書限定的精神內(nèi)，進行多種形式的變換和改進，能解決同樣的技術(shù)問題，并取得預(yù)期的技術(shù)效果，故不重述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接或聯(lián)想到的所有方案，只要在權(quán)利要求限定的精神之內(nèi)，也屬于本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3