高錳鋼鑄件的生產(chǎn)工藝

1、鑄型工藝（自硬砂）傳統(tǒng)工藝

1）砂工藝

高錳鋼液呈堿性，用石英砂生產(chǎn)易粘砂，要采取相應(yīng)措施解決。

(1)水玻璃石英砂：石英砂：40/70目l00；水玻璃5％-7；膨潤(rùn)土4-5；碳酸鈉0.2-0.4。

(2)柴油：2.0％（提高砂的流動(dòng)性，防止粘砂）。采用二氧化碳或液化氣烘干硬化；刷鎂砂粉快干涂料，防止高錳鋼粘砂。

(3)鎂橄欖砂：鎂橄欖石耐火度1910℃，莫氏硬度6-7級(jí)，鎂橄欖砂膨脹系數(shù)比石英砂小，且均勻膨脹，無相變，不含游離SiO2，不與Fe、Mn的氧化物反應(yīng)，鎂橄欖砂有較強(qiáng)的抗金屬氧化物的侵蝕能力，鎂橄欖砂是高錳鋼理想的面砂。

(4)石灰石砂：石灰石砂1970年問世，也叫70砂，優(yōu)點(diǎn)是饋散性好，落砂清理容易，鑄件表面光潔，消除職業(yè)性矽肺??；缺點(diǎn)是發(fā)氣量大，型砂強(qiáng)度低。因此要求造型和制芯作到“硬、光、通、凈”四原則，即：①砂型、芯應(yīng)緊實(shí)，用A型表面硬度計(jì)測(cè)定，硬度值大于50：②造型時(shí)要修光刮平，使邊角情晰；③多開出氣道，并要貫穿暢通；④鑄型要硬化良好，如有松、掉砂必.須報(bào)廢；⑤鑄型澆注合箱前，型腔要光潔干凈。

(5)對(duì)于中小型壁厚小于40mm的薄壁件，也可采用粘土砂。

(6)有的中小型工廠僅采用2％～3％的水玻璃砂，用二氧化碳?xì)庥不成坝?號(hào)河砂，生產(chǎn)200公斤以下的破碎機(jī)顎板，也不粘砂。

1）涂料的配制

(1)快干涂料：先將松香溶于無水酒精中，形成松香酒精溶液，再將鎂砂粉陶土混入，建議用200～320目細(xì)鎂砂粉。

(2)水基鎂砂涂料：將鎂砂粉、陶土按比例配好，在混砂機(jī)中干混10分鐘，加水柏油混4小時(shí)20分鐘，再分批加入清水混碾1小時(shí)30分鐘，碾成膏狀，裝入鐵桶內(nèi)加少量清水復(fù)蓋，如室溫超過24度，涂料超過24小時(shí)，易發(fā)生水化，將重新回混碾3小時(shí)。

2、高錳鋼鑄件（傳統(tǒng)鑄造）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）高錳鋼線收縮率：小件2.4～3.2，大件2.0～2.5。在砂型鑄造條件下一般鑄造線收縮率(縮尺)選擇2.5～2.7，不同鑄件不同部位不同方向線收縮率不同。高錳鋼體收縮高于任何鋼種，約高于碳鋼30，澆冒口設(shè)計(jì)要以重視。

（2）冒口設(shè)計(jì)要求：①要有足夠的金屬液補(bǔ)縮；②冒口中的金屬液要晚于鑄件凝固；③冒口補(bǔ)縮通道要通暢。

（3）易割冒口：在冒口頸處放置由耐火材料或水玻璃砂經(jīng)過二氧化碳硬化的易割片，可以購(gòu)買也可自制。

（4）保溫冒口：為了提高補(bǔ)縮效率應(yīng)該廣泛采用保溫冒口。

（5）無冒口鑄造：適于壁厚均勻的非厚大型鑄件，無熱節(jié)的鑄件，如磨機(jī)襯板，小型顎式破碎機(jī)顎板等，但要加大橫澆口，內(nèi)澆口數(shù)量要多，形狀扁平，多開排氣孔。

（6）冷鐵：①不用內(nèi)冷鐵，但是廣泛使用外冷鐵，與冒口配合使用可以得到致密鑄件；②在鑄件內(nèi)圓角處放成型外冷鐵，可以消除由于補(bǔ)縮不良造成的裂紋；③由于高錳鋼導(dǎo)熱性差，應(yīng)該采用覆砂外冷鐵，避免澆注后由于鑄型內(nèi)嚴(yán)重的溫度梯度差產(chǎn)生柱狀晶，冷鐵使用不當(dāng)，澆注溫度高時(shí)，甚至?xí)┚?；④外冷鐵厚度一般為鑄件壁厚的0.6～0.8倍。

（7）澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算以澆包的類型為依據(jù)。用塞桿包底澆鋼液潔凈，對(duì)澆注系統(tǒng)無擋渣要求，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)成開放式，使鋼液平穩(wěn)澆入鑄型；用轉(zhuǎn)包澆注，澆注系統(tǒng)要有擋渣能力，設(shè)計(jì)成半封閉式或封閉式，小于200kg用轉(zhuǎn)包澆注，大于200kg用底澆式，澆注系統(tǒng)按半封閉式設(shè)計(jì)：ΣF直∶ΣF橫∶ΣF內(nèi)=1 ∶(0.8～0.9)∶(1.1～1.2)。橫澆道為阻流面，內(nèi)澆口大于橫澆口，保證鋼液平穩(wěn)澆注。

3、出鋼和澆注溫度

(1)鋼液要有一定的過熱度，以保證成分均勻及消除遺傳性，過熱度高結(jié)晶時(shí)過冷度大，使晶粒細(xì)化，但過高促進(jìn)鋼液吸氣、氧化等缺陷。

(2)澆注溫度既影響晶粒粗細(xì)、又影響晶粒形態(tài)，澆注溫度高晶粒粗，沖擊韌性低；澆注溫度降低等軸晶區(qū)比例增加，柱狀晶區(qū)比例減小。鑄件主體壁厚越大澆注溫度應(yīng)該越低。有公式為：T=1485-0.3δ，T-澆注溫度(℃)，δ-鑄件主體壁厚(mm)。由于鑄件厚度不均勻，后澆注溫度確定要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累。