一种y型空心钢铸件的铸造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，包括：按照设计尺寸制作Y型空心铸件内芯；选用适当的膜料进行压蜡成型；配置铸造配料；熔炼原铁液；溶解尿素芯，利用上述原铁液进行浇铸；对半成品依次进行退火、淬火及回火处理；最终依次进行内部打磨、抛丸、酸洗、补焊及细磨处理，即完成铸造；本发明所设计的Y型空心钢铸件的铸造工艺，该工艺能够大大降低Y型空心钢铸件的铸造难度，同时提高了Y型空心钢铸件内外部表面的铸造质量，延长了铸件的使用寿命。
【专利说明】
一种Y型空心钢铸件的铸造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及精密空心铸件的铸造领域，特别是一种Y型空心钢铸件的铸造工艺。
【背景技术】
[0002]随着经济快速、持续发展，推动了铸钢件产量的快速增长。而未来生产高质量、高附加值，以及特殊材质及性能的大型铸钢件将成为铸钢行业新的发展方向。在各类铸钢件中异形铸钢件的铸造工艺难度较大，需要依赖于丰富的生产经验辅之以计算机凝固模拟分析技术，针对不同的形状，制定相应的铸造工艺，异形铸件中，Y型空心钢铸件是异形铸件中的一种，由于其形状较为复杂，要考虑到铸件的浇注位置、如何起模等问题，完善异形铸件铸造工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，该工艺能够大大降低Y型空心钢铸件的铸造难度，同时提高了 Y型空心钢铸件内外部表面的铸造质量，延长了铸件的使用寿命。
[0004]为了解决以上技术问题，本发明提供一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，包括如下步骤:
(1):按照设计尺寸制作Y型空心铸件内芯，具体包括原料选配、熔化、浇注成型、脱模冷却、整修及干燥等步骤；
(2):选用适当的膜料进行压蜡成型；
(3):按照铁屑10-20%，碳素钢20-25%，310s不锈钢60-65%的比例配置铸造配料； 铸造配料的选择严格控制配料成分，铁屑10-20%，碳素钢20-25%，310s不锈钢60-65% ；
保证铸造配料的质量，采用合理的加料顺序且按照下紧上松的原则保证铸造配料的紧实，这样有利于导电和导磁，提高生产效率；
(4):将铁屑、碳素钢、310s不锈钢按照下紧上松的原则依次逐层加入电炉中熔炼为原铁液，熔炼温度为1650°C，熔炼过程中逐步增大电路功率，并经常进行捣料操作；
(5):溶解尿素芯，利用上述原铁液进行浇铸，控制浇铸时的温度为1350-1450°C，浇注时间不超过2min，既得到Y型空心铸件半成品；
(6):将上述半成品依次进行退火、淬火及回火处理；
回火、淬火、退火的热处理能够提高产品的综合性能即具有硬度外还具有一定的韧性，热处理温度的确定应以获得均匀而细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后得到细小的马氏体组织，奥氏体晶粒的长大与淬火温度成正比，淬火时采用水喷淋产品快速降温，并及时对产品进行回火处理，不仅能消除淬火时产生的应力，还可以得到一定数量的回火马氏体，保证了产品的高硬度同时又提高了产品的韧性；
(7):将回火后的半成品依次进行内部打磨、抛丸、酸洗、补焊及细磨处理，即完成铸造。
[0005]本发明进一步限定的技术方案是: 进一步的，前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(I)中原料选配选用:尿素:95%，食糖:5%，熔化过程中保证环境温度15-30°C，模具温度35°C，尿素熔化温度120°C，浇铸时尿素温度110 C ;
本发明中为了防止熔芯强度下降，加入了 5%的食糖作为粘结剂，以食糖作粘结剂比其它材料的强度更高，在后续操作中不易破碎；
尿素熔化时的温度控制在120°C，能够避免尿素由于温度过高而产生的发黄，严重影响尿素芯的强度，防止在后续受到蜡液的冲压时折断，同时，温差过大更易造成尿素液出现硬结，本发明还有效的防止了尿素液在进入模具后表面出现缺陷；
本发明中浇注温度控制在110°C，模具温度35°C，避免了尿素在浇铸过程中尿素芯的表面出现气泡缺陷，同时防止了浇铸过程中，模具温度过高而造成的模具上不易排气的部位出现气泡缺陷。
[0006]前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(2)中的膜料配比为:58号石蜡70%、硬脂酸40%，压蜡过程中尿素应保证平整的放入，控制保压冷却时间为8-12小时；
由于铸件的内腔较为复杂，则本发明中将保压冷却时间控制在8-12小时，确保蜡模的制作更加精确且质量更加可靠。
[0007]前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(5)中浇铸前向原铁液加入少量变质剂，变质剂的化学成份质量百分比为:稀土硅85%，铝锭4%，铋锭6%，镁锭5% ;浇注过程中左右两端冒口同时冲灌入原铁液；
变质处理能细化奥氏体晶粒，强烈脱氧和除硫而显著净化原铁液，钝化晶界，减少碳化物聚集，本发明的变质剂中含有铝锭和铋锭，铝壳起到脱氧作用以减少稀土耗量及稳定变质效果，铋是碳化物的形核剂，镁是强烈稳定碳化物的元素，并具有较强的脱氧、脱硫作用和稳定变质效果的作用，且由于反应激烈造成的铁液沸腾也有益于变质剂的吸收和原铁液的净化；
前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(5)中，用2%-3%的工业盐酸溶液溶解尿素芯，溶液温度为10-12°C ;2%-3%的工业盐酸溶液能够防止尿素芯在溶解过程中，致使蜡模的表面出现皂化现象。
[0008]前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(7 )中内部打磨时，直接向Y型铸件内部灌满砂粒，堵住所有出口，进行内部打磨操作。
[0009]前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(7)中抛丸与酸洗分别进行两次，抛丸处理所用钢丸的尺寸为0.4MM。
[0010]前述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，步骤(3)中电炉为采用酸性炉衬的中频感应电炉。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
本实施例提供的一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，包括如下步骤:
(I):按照设计尺寸制作Y型空心铸件内芯，具体包括原料选配、熔化、浇注成型、脱模冷却、整修及干燥等步骤，原料选配选用:尿素:95%，食糖:5%，熔化过程中保证环境温度20°C，模具温度35°C，尿素熔化温度120°C，浇铸时尿素温度110°C ； (2):选用适当的膜料进行压蜡成型，膜料配比为:58号石蜡70%、硬脂酸40%，压蜡过程中尿素应保证平整的放入，控制保压冷却时间为8小时；
(3):按照铁屑20%，碳素钢20%，310s不锈钢60%的比例配置铸造配料；
(4):将铁屑、碳素钢、310s不锈钢按照下紧上松的原则依次逐层加入电炉中熔炼为原铁液，熔炼温度为1650°C，熔炼过程中逐步增大电路功率，并经常进行捣料操作；实际操作中，电炉为采用酸性炉衬的中频感应电炉；
(5):溶解尿素芯,用2%的工业盐酸溶液溶解尿素芯,溶液温度为10°C；
浇铸前向原铁液加入少量变质剂，变质剂的化学成份质量百分比为:稀土硅85%，铝锭4%，铋锭6%，镁锭5% ;浇注过程中左右两端冒口同时冲灌入原铁液；进行浇铸时，控制浇铸时的温度为1350°C，浇注时间不超过2min，既得到Y型空心铸件半成品，；
(6):将上述半成品依次进行退火、淬火及回火处理；
(7):将回火后的半成品依次进行内部打磨、抛丸、酸洗、补焊及细磨处理，即完成铸造；内部打磨时直接向Y型铸件内部灌满砂粒，堵住所有出口，进行内部打磨操作；抛丸与酸洗分别进行两次，抛丸处理所用钢丸的尺寸为0.4MM。
[0012]实施例2
本实施例提供的一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，包括如下步骤:
(1):按照设计尺寸制作Y型空心铸件内芯，具体包括原料选配、熔化、浇注成型、脱模冷却、整修及干燥等步骤，原料选配选用:尿素:95%，食糖:5%，熔化过程中保证环境温度15-30°C，模具温度35°C，尿素熔化温度120°C，浇铸时尿素温度110°C ；
(2):选用适当的膜料进行压蜡成型，膜料配比为:58号石蜡70%、硬脂酸40%，压蜡过程中尿素应保证平整的放入，控制保压冷却时间为10小时；
(3):按照铁屑10%，碳素钢25%，310s不锈钢65%的比例配置铸造配料；
(4):将铁屑、碳素钢、310s不锈钢按照下紧上松的原则依次逐层加入电炉中熔炼为原铁液，熔炼温度为1650°C，熔炼过程中逐步增大电路功率，并经常进行捣料操作；实际操作中，电炉为采用酸性炉衬的中频感应电炉；
(5):溶解尿素芯,用3%的工业盐酸溶液溶解尿素芯,溶液温度为12°C；
浇铸前向原铁液加入少量变质剂，变质剂的化学成份质量百分比为:稀土硅85%，铝锭4%，铋锭6%，镁锭5% ;浇注过程中左右两端冒口同时冲灌入原铁液；进行浇铸时，控制浇铸时的温度为1450°C，浇注时间不超过2min，既得到Y型空心铸件半成品，；
(6):将上述半成品依次进行退火、淬火及回火处理；
(7):将回火后的半成品依次进行内部打磨、抛丸、酸洗、补焊及细磨处理，即完成铸造；内部打磨时直接向Y型铸件内部灌满砂粒，堵住所有出口，进行内部打磨操作；抛丸与酸洗分别进行两次，抛丸处理所用钢丸的尺寸为0.4MM。
[0013]实施例3
本实施例提供的一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，包括如下步骤:
(1):按照设计尺寸制作Y型空心铸件内芯，具体包括原料选配、熔化、浇注成型、脱模冷却、整修及干燥等步骤，原料选配选用:尿素:95%，食糖:5%，熔化过程中保证环境温度25°C，模具温度35°C，尿素熔化温度120°C，浇铸时尿素温度110°C ；
(2):选用适当的膜料进行压蜡成型，膜料配比为:58号石蜡70%、硬脂酸40%，压蜡过程中尿素应保证平整的放入，控制保压冷却时间为11小时；
(3):按照铁屑15%，碳素钢22%，310s不锈钢63%的比例配置铸造配料；
(4):将铁屑、碳素钢、310s不锈钢按照下紧上松的原则依次逐层加入电炉中熔炼为原铁液，熔炼温度为1650°C，熔炼过程中逐步增大电路功率，并经常进行捣料操作；实际操作中，电炉为采用酸性炉衬的中频感应电炉；
(5):溶解尿素芯,用2.5%的工业盐酸溶液溶解尿素芯,溶液温度为11°C ；
浇铸前向原铁液加入少量变质剂，变质剂的化学成份质量百分比为:稀土硅85%，铝锭4%，铋锭6%，镁锭5% ;浇注过程中左右两端冒口同时冲灌入原铁液；进行浇铸时，控制浇铸时的温度为1400°C，浇注时间不超过2min，既得到Y型空心铸件半成品，；
(6):将上述半成品依次进行退火、淬火及回火处理；
(7):将回火后的半成品依次进行内部打磨、抛丸、酸洗、补焊及细磨处理，即完成铸造；内部打磨时直接向Y型铸件内部灌满砂粒，堵住所有出口，进行内部打磨操作；抛丸与酸洗分别进行两次，抛丸处理所用钢丸的尺寸为0.4MM。
[0014]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤: (1):按照设计尺寸制作Y型空心铸件内芯，具体包括原料选配、熔化、浇注成型、脱模冷却、整修及干燥等步骤； (2):选用适当的膜料进行压蜡成型； (3):按照铁屑10-20%，碳素钢20-25%，310s不锈钢60-65%的比例配置铸造配料； (4):将铁屑、碳素钢、310s不锈钢按照下紧上松的原则依次逐层加入电炉中熔炼为原铁液，熔炼温度为1650°C，熔炼过程中逐步增大电路功率，并经常进行捣料操作； (5):溶解尿素芯，利用上述原铁液进行浇铸，控制浇铸时的温度为1350-1450°C，浇注时间不超过2min，既得到Y型空心铸件半成品； (6):将上述半成品依次进行退火、淬火及回火处理； (7):将回火后的半成品依次进行内部打磨、抛丸、酸洗、补焊及细磨处理，即完成铸造。
2.根据权利要求1所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(I)中原料选配选用:尿素:95%，食糖:5%，熔化过程中保证环境温度15-30°C，模具温度35°C，尿素熔化温度120°C，浇铸时尿素温度110°C。
3.根据权利要求1所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(2)中的膜料配比为:58号石蜡70%、硬脂酸40%，压蜡过程中尿素应保证平整的放入，控制保压冷却时间为8-12小时。
4.根据权利要求1所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(5)中浇铸前向原铁液加入少量变质剂，所述变质剂的化学成份质量百分比为:稀土硅85%，铝锭4%，铋锭6%，镁锭5% ;浇注过程中左右两端冒口同时冲灌入原铁液。
5.根据权利要求1所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(5)中，用2%-3%的工业盐酸溶液溶解尿素芯，溶液温度为10-12°C。
6.根据权利要求1所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(7)中内部打磨时，直接向Y型铸件内部灌满砂粒，堵住所有出口，进行内部打磨操作。
7.根据权利要求1所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(7)中抛丸与酸洗分别进行两次，所述抛丸处理所用钢丸的尺寸为0.4MM。
8.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的Y型空心钢铸件的铸造工艺，其特征在于，步骤(3 )中所述电炉为采用酸性炉衬的中频感应电炉。
【文档编号】B22C9/24GK104353783SQ201410585167
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】宋大帅 申请人:盐城丰工机械有限公司