高錳鋼與超高錳鋼鑄件生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)

1、高錳鋼與超高錳鋼鑄件生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)在高能量沖擊的工作條件下，高錳鋼與超高錳鋼鑄件的應(yīng)用范圍 是廣闊的。許多鑄造廠，對(duì)生產(chǎn)此類鋼種鑄件缺乏必要的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)對(duì) 具體操作做簡(jiǎn)要的說明，供生產(chǎn)者參考。1化學(xué)成分高錳鋼按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為5個(gè)牌號(hào)，主要區(qū)別是碳的含量， 其范圍是0.75 % 1.45 %。受沖擊大，碳含量低。錳含量在 11.0 % 14.0 %之間，一般不應(yīng)低于13%。超高錳鋼尚無國(guó)標(biāo)，但錳含量 應(yīng)大于18%。硅含量的高低，對(duì)沖擊韌度影響較大，故應(yīng)取下限， 以不大于0.5 %為宜。低磷低硫是最基本的要求，由于高的錳含量自 然起到脫硫作用，故降磷是最要緊的，設(shè)法使磷低于0.07 %。鉻是提高抗磨性

2、的，一般在2.0 %左右。2爐料入爐材料是由化學(xué)成分決定的。主要爐料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼（或 鋼錠）、高碳錳鐵、中碳錳鐵、高碳鉻鐵及高錳鋼回爐料。這里特別 提醒的是有人認(rèn)為只要化學(xué)成分合適，就可以多用回爐料。這個(gè)認(rèn)識(shí)是有害的。某些廠之所以產(chǎn)品質(zhì)量不佳，皆出于此。不僅高錳鋼、超 高錳鋼，凡是金屬鑄件，絕不可以過多的使用回爐料，回爐料不應(yīng)超 過25%。那么，回爐料過剩該如何？只要把廢品降到最低，回爐料 就不會(huì)過剩。3熔煉這里著重講加料順序，無論用中頻爐，還是電弧爐熔煉，總 是先熔煉碳素鋼，而各類錳鐵和其他貴重合金材料，要分多次，每次 少量入爐，貴重元素在最后加入，以減少燒損。料塊應(yīng)盡量小些，以 50 -

3、80mn為宜。熔清后，爐溫達(dá)到15801600C時(shí)，要脫氧、脫氫、 脫氮，可用鋁絲，也可用Si-Ca合金或SiC等材料。將脫氧劑一定壓 到爐內(nèi)深處。金屬液面此時(shí)用覆蓋劑蓋嚴(yán)，隔斷外界空氣。還要鎮(zhèn)靜 一段時(shí)間，使氧化物、夾雜物有充足時(shí)間上浮。然而，不少企業(yè)，只 將鋁絲甚至鋁屑，撒在金屬液面上，又不加覆蓋，豈不白白浪費(fèi)！在 此期間，及時(shí)用中碳錳鐵來調(diào)整錳與碳的含量。鋼液出爐前，將澆包烘烤到400C以上是十分必要的。在出 爐期間用V-Fe、Ti-Fe、稀土等多種微量元素做變質(zhì)處理，是使一次 結(jié)晶細(xì)化的必要手段，它對(duì)產(chǎn)品性能影響是至關(guān)重要的。4爐料與造型材料要延長(zhǎng)爐齡，當(dāng)分清鋼種與爐襯的屬性。錳鋼屬堿

4、性，爐襯 當(dāng)然選用鎂質(zhì)材料。搗打爐襯要輪番周而復(fù)始換位操作。 添加爐襯材 料不可過厚，每次80毫米左右為宜，搗畢要低溫長(zhǎng)時(shí)間烘烤。如提 高生產(chǎn)效率，筆者建議采用成型坩堝（沈陽力得廠和恒豐廠均有成品 出售），從拆爐到裝成，不用1小時(shí)，即可投入生產(chǎn)，同時(shí)成型坩堝 對(duì)防穿爐大有裨益。當(dāng)然，爐齡的長(zhǎng)短與操作者大有關(guān)系。不少操作 者像擲鉛球的運(yùn)動(dòng)員一樣，把爐料從三四米之外投入爐內(nèi)，既不安全 又傷爐齡，應(yīng)將爐料置于爐口旁預(yù)熱，然后用夾子慢慢地將爐料順爐 壁放入。造型材料和涂料也應(yīng)與金屬液屬性相一致， 或者用中性材料（如鉻鐵礦砂、棕剛玉等）。若想獲得一次結(jié)晶細(xì)化的基體，采用蓄 熱量大的鉻鐵礦砂是正確的，尤其

5、是消失模生產(chǎn)廠，用它將克服散熱 慢的缺點(diǎn)。5鑄造工藝設(shè)計(jì)錳鋼的特點(diǎn)是凝固收縮大，散熱性差，據(jù)此，在工藝設(shè)計(jì)中 鑄造收縮率取2.5 % 2.7 %，鑄件越長(zhǎng)大、越應(yīng)取上限。型砂與砂 芯的退讓性一定要好。澆注系統(tǒng)采取開放式。多個(gè)分散的內(nèi)澆道從鑄 件的薄壁處引入，且成扁而寬的喇叭狀，靠近鑄件處的截面積大于與 橫澆道相聯(lián)的截面積，使金屬液快速平穩(wěn)地注入鑄型，防止整個(gè)鑄型 內(nèi)的溫差過大。冒口直徑要大于熱節(jié)直徑，緊靠熱節(jié)，高度是直徑的 2.5 3.0倍，必須采用熱冒口甚至澆冒口合一，讓充足的高溫金屬 液來補(bǔ)足鑄件在凝固收縮時(shí)之空位。將直澆道、冒口位于高處（砂箱 有5 8。的斜度）也是正確的。澆注時(shí)盡可能低

6、溫快澆。一旦凝固， 要及時(shí)松砂箱。聰明的設(shè)計(jì)師總是善于利用冷鐵， 包括內(nèi)冷鐵與外冷 鐵，它既細(xì)化一次結(jié)晶，消除縮孔、縮松，又提高工藝出品率，當(dāng)然, 適宜的用量和規(guī)格是應(yīng)該考慮的。內(nèi)冷鐵要干凈、易熔，用量以少為 宜。外冷鐵的三維尺寸與冷卻物的三維尺寸為0.6 0.7倍的函數(shù)關(guān)系。過小不起作用，過大造成鑄件開裂。鑄件在型內(nèi)要長(zhǎng)時(shí)間保溫， 直到低于200C再開箱。6熱處理熱處理開裂，是低溫階段升溫過快所致。故正確的操作是350C以下，升溫速度80C/h , 750C以下，100C/h，且有不同時(shí)期的保溫。至750C時(shí)，鑄件內(nèi)呈塑性狀態(tài)，可以快速升溫了。至 1050C時(shí)根據(jù)鑄件的厚度確定保溫時(shí)間，然后

7、再升到1100C以上。給出爐降溫留有余地然后盡快入水。高溫時(shí)升溫太慢，保溫時(shí)間太短, 出爐后到入水時(shí)間間隔過長(zhǎng)（不應(yīng)0.5min ），這一切都影響鑄件質(zhì) 量。入水溫度應(yīng)30C，淬火后，水溫50C，水量應(yīng)不小于鑄件重量 的8倍。冷水從池下部進(jìn)入，溫水從池頂面流出。鑄件在水池中要三 個(gè)方向不停地一動(dòng)。7切割與焊接因?yàn)殄i鋼熱傳導(dǎo)性能差，所以在切割澆冒口時(shí)應(yīng)十分注意。最好將鑄件置于水中，被切割部分露在水外，切割時(shí)留一定量的茬， 熱處理后磨掉。不少廠，焊接和焊補(bǔ)成為必然。選用奧氏體基的錳鎳焊條（D256或D266型），規(guī)格細(xì)長(zhǎng)， 3.2mnK 350mm外層藥皮為堿性。 操作時(shí)采用小電流，弱電弧，小焊道多焊層、始終保持低溫度少熱量 的操作方法。一邊焊接一邊擊