耐磨板属于低碳合金钢,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凯发体育官网-凯发体育入口性能的影响。
实验使用的材料是jfe-c400耐磨板,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,对耐磨件的补缩效果较好,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%。