耐热钢铸件生产过程中如何规避缺陷

公司专业化生产耐热、耐磨、耐蚀铸件，是江苏省冶金、石化行业配套设备的优质供应商。生产工艺有精密铸造（熔模、EPC消失模生产线）；离心铸造及树脂砂造型铸造。配套热处理炉及各类车、钳、刨、铣、镗、钻等机加工设备20台套，能进行各类机械加工，成套设备出厂。典型产品：垃圾焚烧炉炉排系列，通过吸收消化国外炉排，已成功成批国产化取代进口；高合金离心铸管系列，主要产品有辐射管、加热炉炉底辊、造纸辊、玻璃辊、镀锌辊、镀锌槽沉没辊、高合金钢套等，可生产管径φ50mm~φ1000mm,长度4000mm的系列离心铸管；耐热、耐磨铸件系列，主要产品有热处理炉料盘、料架、导轨等炉用部件；轧钢用各种合金导卫、导板、导轮等。

主 要 产 品
一、消失模铸造生产线
各种热处理电炉配件：炉底板、炉罐、箱体、风叶、轴、挂具、吊具、料筐、料盘、炉栅、坩埚等。水泥行业用窑口护板、窑尾护板、盲板、篦子板、耐热耐磨衬板、导向板、吊耳、挂钩、喷嘴、闸阀、滑块、管架、步进梁、水泥回转窑的护板、衬板、下料管、防磨瓦。造纸机械用转子体、刀盘、压力筛旋翼等合金钢。

二、精密铸造生产线
多用炉工装、料盘、料筐、风叶（叶轮）、锅炉风帽等精密铸造件。
三、离心铸造生产线
生产外径：φ56mm～φ2000mm、壁厚：8mm～50mm、单支长度：2000mm～6000mm以内的无缝耐热钢管、合金钢管。如各类耐高温炉管、耐压气缸、液压油缸、炉底辊、玻璃辊、沉没辊、辐射管、输送管、石化裂解管、还原罐、循环流化床锅炉旋风分离器中心筒、粉末冶金用回转窑体等。

生产实践表明，依工件的有效厚度而确定的传统加热时间偏于保守，因此要对加热保温时间公式τ＝α·K·D中的加热系数α进行修正。按传统处理工艺参数，在空气炉中加热到800～900℃时，α值推荐为1.0～1.8min/mm，这显然是保守的。如果能将α值减小，则可大大缩短加热时间。加热时间应根据钢种工件尺寸、装炉量等情况通过实验确定，经优化后的工艺参数一旦确定后要认真执行，才能取得显著经济效益。

  取消回火或减少回火次数

  取消渗碳钢的回火，如20Cr钢装载机用双面渗碳活塞销取消回火的疲劳极限较回火的可提高16％；取消低碳马氏体钢的回火，将推土机销轴套简化为20钢淬火态（低碳马氏体）使用，硬度稳定在45HRC左右，产品强度和耐磨性显著提高，质量稳定；高速钢减少回火次数，如W18Cr4V钢机用锯条采用一次回火（560℃×1h）代替传统的560℃×1h三次回火，使用寿命提高40％。

  用低中温回火代替高温回火

  中碳或中碳合金结构钢用中、低温回火代替高温回火，可获得更高的多冲抗力。W6Mo5Cr4V2钢制Φ8mm钻头，在淬火后进行350℃×1h＋560℃×1h二次回火，较560℃×1h三次回火的钻头切削寿命提高40。

  合理减少渗层深度

  化学热处理周期长，耗电大，如能减少渗层深度以缩短时间是节能的重要手段。用应力测定求出必要的硬化层深度，表明目前的硬化层过深，只需传统硬化层深度的70％就足够。研究表明，碳氮共渗比渗碳可减少层深30％～40％。同时若在实际生产中将渗层深度控制在其技术要求的下限，也可节能 20％，同时还缩短了时间，减小了变形。

  采用高温和真空化学热处理

  高温化学热处理就是在设备使用温度允许及所渗钢种奥氏体晶粒不长大条件狭，提高化学热处理温度，从而大大加速渗碳的速度。把渗碳温度从930℃提高到1000℃，可使渗碳速度提高2倍以上。但由于还存在许多问题，今后的发展有限。

  真空化学热处理是在负压的气相介质中进行。由于在真空状态下工件表面净化，以及采用较高的温度，因而大大提高了渗速。如真空渗碳可提高生产率1～2倍；在133.3×（10-1～10-2）Pa下渗铝、铬，渗速可提高10倍以上。

  离子化学热处理

  它是一种在低于一个大气压的含有欲渗元素的气相介质中，利用工件（阴极）和阳极之间产生辉光放电同时渗入欲渗元素的化学热处理工艺。如离子渗氮、离子渗碳、离子渗硫等，具有渗速快、质量好、节能等优点。

  采用感应自行回火

  采用感应自行回火代替炉中回火，由于是利用感应加热将热量传到淬火层以外，淬火冷却时未全部带走残留下来的热量而实现短时间回火，因而具有节能，并在许多情况下（如对高碳钢及高碳高合金钢）可避免淬火开裂，同时一经确定各工艺参数可大批量生产等优点，经济效益显著。

般来说，它是：

    铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能越低，从刀片和刀具可预期的寿命越低。 用于金属切削生产的铸铁其大部分类型的金属切削性能一般都很好。 金属切削性能与结构有关，较硬的珠光体铸铁其加工难度也较大。 片状石墨铸铁和可锻铸铁有优良的切削属性，而球墨铸铁相当不好。

    加工铸铁时遇到的主要磨损类型为： 磨蚀、粘结和扩散磨损。 磨蚀主要由碳化物、沙粒参杂物和硬的铸造表皮产生。 有积屑瘤的粘结磨损在低的切削温度和切削速度条件下发生。 铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上，但这可用提高切削速度和温度来克服。

    在另一方面，扩散磨损与温度有关，在高切削速度时产生，特别是使用高强度铸铁牌号时。 这些牌号有很高的抗变型能力，导致了高温。 这种磨损与铸铁和刀具之间的作用有关，这就使得一些铸铁需用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具在高速下加工，以获得良好的刀具寿命和表面质量。

    一般对加工铸铁所要求的典型刀具属性为： 高热硬度和化学稳定性，但也与工序、工件和切削条件有关；要求切削刃有韧性、耐热疲劳磨损和刃口强度。 切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何发展： 快速变钝意味着产生热裂纹和缺口而使切削刃过早断裂、工件破损、表面质量差、过大的波纹度等。 正常的后刀面磨损、保持平衡和锋利的切削刃正是一般需要努力做到的。