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1、铸造·锻压(6)Casting&Forging双金属复合锤头铸造与热处理工艺CastandHeatTreatmentTechnologyofBimetalHammer冯小平(西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039)中图分类号:TG249.9文献标识码:B文章编号:1001-3814(2007)01-0100-03任何双金属复合材料,只有当它和单一材料受物料直接的摩擦磨损,因此材质选择主要防止结构相比成本显得更低,某些性能或综合性能有在使用中出现弯曲折断以及轴孔拉长磨损。基于所改进时才是有用的。选用金属复合时需要考虑此,决定锤柄材质为ZG270-550,见表1。②锤端的性能包括弹性、强
2、度、延展性和断裂韧性等力学目前所使用的各种抗磨材料,在冲击力不是十分性能,以及抗磨损性、抗腐蚀性或者抗高温等物化大的情况下就抗磨性而言,应首推高铬铸铁。高铬性能。另外,制作的双金属复合材料不仅其整体铸铁经过适当的热处理,其组织为:M7C3型碳化要具有良好的综合性能,同时还需要保持两种金物、马氏体、弥散分布的二次碳化物和残余奥氏属自身的特点。目前,双金属复合材料一般在磨体。宏观硬度达60HRC以上,且具有一定的冲击损严重或者腐蚀性的条件下工作,在一些承受高韧度。因此锤端选用高铬铸铁。周疲劳的齿轮和轴类的零件中使用。因此,为了表1锤柄ZG270-550化学成分(质量分数,%)及主要性能保证双金属复
3、合材料具有良好的工作状态,理想CMnSiPS屈服强度抗拉强度伸长率冲击韧度/MPa/MPa(%)/J-2·cm的复合材料表面应具备高的耐磨损、耐腐蚀性能,0.400.900.500.040.042705502522而基体材料必须具有良好的韧性和塑性。此外,复合材料整体需要有优良的焊接、铆接及冲压等2双金属复合铸造工艺上艺性能,并有不易被氧化、腐蚀和难以生成有害采用液固结合法将外材金属镶铸在芯材上。表面膜等特点。高铬铸铁的凝固收缩和线收缩基本接近于碳钢,本文所选的具体零件是双金属复合锤头。锤所以复合浇注双金属铸件的造型工艺与碳钢造型头是破碎机的关键部件,其端部磨损程度决定出工艺基本相同。先把内部
4、的碳钢(芯材)铸造成型,料粒度的大小,因此通常被设计成头部和柄两部然后浇注外层高铬铸铁(外材)。采用湿砂造型,砂分,其中头部直接与物料发生撞击,要求具有较高型为CO2硬化水玻璃砂,其流动性好,造型容易的硬度和耐磨性,而起连接作用的锤柄并不直接控制。参与磨损,只需具备相应韧性和强度即可。因此本实验采用CO2硬化水玻璃砂造型,砂箱尺锤头整体采用同一种金属进行生产非但在经济上寸为550mm×!450mm,浇口设在中央,8个试样不可取,在使用上也没有必要。生产中结合高铬在砂箱中呈45°分布。为了保证双金属复合材料铸铁优异的抗磨能力和碳钢优良的韧性,采用高横截面的化学成分和组织的均匀性,不产生偏析,铬铸
5、铁/碳钢复合的办法制造锤头。将内浇道设在型腔的低部。在双金属复合材料的1材质选取制备过程中,芯材的偏心将影响到双金属复合材料界面结合状态。若采用两箱造型,则在合箱时很通过分析复合材料条件和锤头工况,选取锤难保证芯材的准确定位。因此,通过整体造型砂芯头材质。①锤柄锤头工作过程中,锤柄主要承受芯头保证芯材的准确定位,最后进行浇注。物料破碎过程中所产生的弯曲冲击力,基本上不采用底注式浇注系统,在中频感应电炉内熔炼高铬铸铁,在铸件最上部开设溢流冒口,排除最收稿日期:2007-08-01作者简介:冯小平(1968-),女,四川西充人,工程师;开始浇注的溶液。利用高温液态高铬铸铁材料加电话:1386930
6、0261;E-mail:likun65@yahoo.com.cn热芯材,从而得到结合良好的双金属复合铸件。对100《热加工工艺》2007年第36卷第21期铸造·锻压(6)Casting&Forging于外材金属液,经验上认为浇注温度越高,结合界很难达到均匀一致。在凝固过程中发生的溶质偏析面的性能越好,结合强度也越高。浇注温度过低,也难使元素均匀分布。铸造残余应力常使铸件在使铸件的结合面处容易产生冷隔、缩孔等缺陷。但用过程中变形甚至断裂。形状复杂的铸件残留应力是,如果浇注温度过高,容易产生热裂缺陷,凝固的水平往往很高。实行消除应力处理,可以使铸件缓慢,碳化物生长较为粗大,共晶组织粗化,降低的残留
7、应力大大降低,改善使用性能。因此,需要通高铬铸铁的抗磨能力和力学性能。另外,过分提过热处理来改善这种状况,充分发挥材料的抗磨性高高铬铸铁浇注温度,增加了熔炼时间,浪费资与力学性能,从而改善零件的使用性能,提高零件源,同时增加了合金元素的烧损率。含铬12%～的可靠性。综合以上因素,热处理是生产高铬铸铁21%的铬钼白口铸铁的液相温度与其含碳和合金和碳钢复合铸件的必要工序。元素的关系见表2和图1。为了获
