铸造方法对复合耐磨板力学性能的影响

2021-10-06 14:01| 发布者: | 查看: |

耐磨复合板属于低碳合金钢,具有抗磨损性好、高硬度和韧性等优点,因而在实际生产中获得广泛应用。随着对耐磨件性能各方面的要求的提高,单一的砂型铸造已不能满足发展的需求,为了适应需球磨机耐磨衬板求,很多铸造方法应运而生,除了砂型铸造以外的所有铸造方法统称为特种铸造。特种铸造方法已得到日益广泛的应用,其中有些方法,近年来发展迅速,例如金属型铸造、电磁低压铸造等。电磁低压铸造是低压铸造的新技术。本文主要研究了砂型铸造、金属型铸造和电磁低压铸造三种不同的铸造方法对耐磨复合板性能的影响。

  实验使用的材料是耐磨复合板,Al-5Ti-B中间合金锭,Al-10Zr中间合金锭,Al-10Sr中间合金锭和纯镁。实验设备:熔炼设备用SDL-3型坩埚电阻炉、NiCr-NiSi热电偶测温、旋转喷吹除气机、测氢仪,其型号HYSCANⅡ、浇注设备为电磁泵、淬火-时效一体炉,型号:RCU-9-6、电子万能材料试验机其型号WDW-E100D、熔炼工具等。

  在熔炼之前,清除坩埚中的旧涂料,坩埚升温200~400℃,分2~3次刷上新涂料,使坩埚表面均匀涂覆新涂料,继续升温将涂料烘干;然后加入原料,坩埚耐磨产品定做厂家电阻炉升至30KW,观察坩埚内原料状态,直至完全融化。当熔体温度升到740~750℃时,对熔体进行第一次除气。第一次除气使用C2Cl6,用量为总炉料质量的0.6%,除气后静置10min,撇渣并用测氢仪对熔体含氢量进行测量,测得的结果为0.09ml/100g,可见除氢效果较好。先后按时间间隔加入预热好的AlZr10、AlTi5B,升温到735℃时,然后依次用钟罩将预热好的AlSr10、Mg压入坩埚底部。所有合金完全溶解后,对熔体测氢,含氢量为0.51ml/100g。然后进行第二次除气,变质后不宜采用C2Cl6除气,C2Cl6可导致合金化元素Mg和变质元素Sr的烧损。所以本实验第二次除气采用旋转喷吹的方法,向熔体以旋转喷吹的方式吹入氩气,除气时间10min,然后静置10min,测得氢含量为0.20ml/100g,测的熔体温度为710℃,进行浇注。

  金属型1为蛇形浇道,充型平稳,有效地防止了金属液充型过快,造成紊流、卷气、飞溅、氧化等缺陷。金属型2耐磨衬板是自发研制的铸造铝合金金属型拉伸试样铸型,该铸型是底注式,除具有金属型1的所有优点外,该铸型具有较大的冒口,对耐磨复合板的补缩效果较好,减小耐磨件收缩引起的缺陷,使耐磨件具有良好的性能。

  通过实验发现,金属型2得到的合金的力学性能明显优于重力砂型和金属型1,抗拉强度比重力砂型铸造提高了8%,伸长率提高了10.35%;抗拉强度比金属型1提高了5.03%,伸长率提高了27.82%。电磁低压砂型铸造的抗拉强度比重力砂型铸造提高了4.59%,伸长率提高了17.39%;比金属型1的抗拉强度提高了1.68%,伸长率提高了35.97%。电磁低压铸造下试棒的综合性能和金属型2的相当,电磁低压铸造的抗拉强度比金属型2的降低了3.30%,但伸长率提高了6.38%。


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