CN104988431A - 一种破碎机用高锰钢筛板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种破碎机用高锰钢筛板及其制备方法，所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.25～1.45％、Mn：13.5～15.0％、Cr：2.5～3.5％、Si：1.2～2.5％、Mo：0.15～0.35％、B：0.35～0.55％、Ti：0.15～0.25％、S：≤0.05％、P：≤0.05％；余量为Fe。所述制备方法包括消失模的制备，造型、熔炼、扒渣、变质处理、浇注、清砂、水韧处理等步骤。与现有技术相比，本发明提供的破碎机用高锰钢筛板采用高锰钢通过消失模铸造方法生产，生产的筛板具有耐磨性好、强度高、使用寿命长、成本低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及破碎机技术领域，更具体地说涉及一种破碎机用高锰钢筛板及其制备方法。
背景技术
高猛钢筛板是选矿、建材、冶金等各种矿石颗粒过筛的常用抗磨合金铸件，尤其用于振动条件下的过筛，一般ZGMn13使用寿命只用几个月，改用ZGMn13Cr2在消失模铸造工艺下生产的各种尺寸(筛孔大小的)筛板，经过多年厂家使用后反应，寿命增加2倍、3倍、4倍以上，深受用户欢迎。
消失模铸造(又称实型铸造)是用泡沫塑料(EPS、STMMA或EPMMA)消失模铸造工艺高分子材料制作成为与要生产铸造的零件结构、尺寸完全一样的实型模具，经过浸涂耐火涂料(起强化、光洁、透气作用)并烘干后，埋在干石英砂中经三维振动造型，浇铸造型砂箱在负压状态下浇入熔化的金属液，使高分子材料模型受热气化抽出，进而被液体金属取代冷却凝固后形成的一次性成型铸造新工艺生产铸件的新型铸造方法。
申请号为201310750049.4的发明中公开了一种铸态使用的高锰钢衬板的铸造工艺，其具体包括有金属型的设计与加工、金属型覆砂、熔炼浇铸、冷却及精整步骤。
申请号为201210428704.X的发明中公开了一种消失模铸造高锰钢加工件方法，该方法主要通过如下技术方案实现：制模时，在需要加工的部位内置一预先焊好的易加工金属结构件，浇注时金属结构件与铸件融铸为一体，机加工时只加工硬度较低的金属结构件即可。本发明的有益效果是：大大减小了加工难度，提高了铸件加工部位的尺寸精度，不仅节约费用、降低成本，而且操作简单，又不影响产品使用效果。
然而，上述方法中均需要采用金属结构件作为消失模，设计与加工成本较高、加工余量较大。
发明内容
为了克服上述技术的缺点，本发明提供了一种破碎机用高锰钢筛板及其制备方法，生产的筛板具有耐磨性好、强度高、使用寿命长、成本低等优势。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种破碎机用高锰钢筛板，所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.25～1.45％、Mn：13.5～15.0％、Cr：2.5～3.5％、Si：1.2～2.5％、Mo：0.15～0.35％、B：0.35～0.55％、Ti：0.15～0.25％、S：≤0.05％、P：≤0.05％；余量为Fe。
进一步地，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.30～1.45％、Mn：14.0～15.0％、Cr：2.5～3.5％、Si：1.2～2.5％、Mo：0.15～0.25％、B：0.35～0.55％、Ti：0.15～0.25％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。
优选地，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.35％、Mn：14.3％、Cr：3.0％、Si：1.5％、Mo：0.20％、B：0.45％、Ti：0.18％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
优选地，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.40％、Mn：14.6％、Cr：2.8％、Si：1.8％、Mo：0.25％、B：0.50％、Ti：0.20％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
一种破碎机用高锰钢筛板的制备方法，所述的制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：造型，先在沙箱底部铺150mm厚的砂，振实，振平整并刮平，再将制备好的筛板消失模吊放入砂箱内，置中，落砂斗中布袋式均匀加砂，边振动，边加砂，至型砂离砂箱10～20mm时停止加砂，顶面铺塑料薄膜，用干砂压盖好，放置好浇口杯，待浇；
步骤2：熔炼，将普通废钢、生铁通过电炉熔成钢液，钢液溶清后加入锰铁、铬铁、钼铁、硅铁，完全熔化，调整成分，至成分符合上述高锰钢的化学成分的质量分数要求，将温度升至1550～1600℃；
步骤3：扒渣：采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.3～0.35％；
步骤4：变质处理：采用包内冲入法对脱氧后的钢液进行变质处理，人工搅拌，静置2～3分钟，然后进行浇注；
步骤5：浇注，将钢水温度控制在1500℃～1550℃后，浇入筛板消失模中，浇注温度控制在1400℃～1550℃，保温时间为2～3小时；
步骤6：清砂，浇注完成后，进行清砂处理；然后清理铸件毛刺，打磨检验；
步骤7：水韧处理，把清理好的铸件堆放到高温热处理炉内放好，封好炉门，冷炉升温40～100℃/h，升温至650℃保温1.0～2.0h；再升温至1050～1100℃继续保温1.0h左右，大于950℃水淬，水池的水温保持40℃以下；
步骤8：铸件空冷至室温后，清除浇、冒口，然后对产品进行验收、进库、堆放、分类入库。
进一步地，所述的浇注步骤中，浇注时，砂箱内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过3～5min再去除真空。
进一步地，在整个浇注的过程中，将占钢液质量为1.5％～2.0％的B4C颗粒自始至终均匀地随流加入，以此形成筛板铸件。
进一步地，所述的造型步骤中，采用橡胶式三维振实台，振动电机的频率为50Hz，振动时间为60～90s，振幅为0.3～0.5mm。
在上述的高锰钢筛板的制备方法中，筛板消失模的制作方法如下：首先，按筛板图纸要求考虑消失模铸造的铸造工艺计算好收缩量，然后，用电热丝在白模切割机平台上切割EPS板材，在空心薄钢管外直径为筛孔大小逐一摁出，制成筛板白模；布置筛板白模的内浇口；刷涂料；待用。
进一步地，所述刷涂料的具体操作为：先将每件筛板白模进烘房45～55℃烘干，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意筛板每个洞孔均要均匀刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再进烘房烘干后落箱。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的破碎机用高锰钢筛板采用高锰钢通过消失模铸造方法生产，生产的筛板具有耐磨性好、强度高、使用寿命长、成本低等优势。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种破碎机用高锰钢筛板，所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.25％、Mn：13.5％、Cr：3.5％、Si：2.5％、Mo：0.25％、B：0.50％、Ti：0.25％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
上述破碎机用高锰钢筛板的制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：造型，先在沙箱底部铺150mm厚的砂，振实，振平整并刮平，再将制备好的筛板消失模吊放入砂箱内，置中，落砂斗中布袋式均匀加砂，边振动，边加砂，至型砂离砂箱10～20mm时停止加砂，顶面铺塑料薄膜，用干砂压盖好，放置好浇口杯，待浇；上述的造型步骤中，采用橡胶式三维振实台，振动电机的频率为50Hz，振动时间为60～90s，振幅为0.3～0.5mm。
步骤2：熔炼，将普通废钢、生铁通过电炉熔成钢液，钢液溶清后加入锰铁、铬铁、钼铁、硅铁，完全熔化，调整成分，至成分符合上述高锰钢的化学成分的质量分数要求，将温度升至1550～1560℃；
步骤3：扒渣：采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.3％；
步骤4：变质处理：采用包内冲入法对脱氧后的钢液进行变质处理，人工搅拌，静置2～3分钟，然后进行浇注；
步骤5：浇注，将钢水温度控制在1500℃～1550℃后，浇入筛板消失模中，浇注温度控制在1450℃～1550℃，保温时间为2小时；浇注时，砂箱内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过3～5min再去除真空。在整个浇注的过程中，将占钢液质量为1.5％～2.0％的B4C颗粒自始至终均匀地随流加入，以此形成筛板铸件。
步骤6：清砂，浇注完成后，进行清砂处理；然后清理铸件毛刺，打磨检验；
步骤7：水韧处理，把清理好的铸件堆放到高温热处理炉内放好，封好炉门，冷炉升温40～100℃/h，升温至650℃保温1.0～2.0h；再升温至1050～1100℃继续保温1.0h左右，大于950℃水淬，水池的水温保持40℃以下；
步骤8：铸件空冷至室温后，清除浇、冒口，然后对产品进行验收、进库、堆放、分类入库。
在上述的高锰钢筛板的制备方法中，筛板消失模的制作方法如下：首先，按筛板图纸要求考虑消失模铸造的铸造工艺计算好收缩量，然后，用电热丝在白模切割机平台上切割EPS板材，在空心薄钢管外直径为筛孔大小逐一摁出，制成筛板白模；布置筛板白模的内浇口；刷涂料；待用。
上述刷涂料的具体操作为：先将每件筛板白模进烘房45～55℃烘干，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意筛板每个洞孔均要均匀刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再进烘房烘干后落箱。
实施例2
一种破碎机用高锰钢筛板，所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.35％、Mn：14.3％、Cr：3.0％、Si：1.5％、Mo：0.20％、B：0.45％、Ti：0.18％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
上述破碎机用高锰钢筛板的制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：造型，先在沙箱底部铺150mm厚的砂，振实，振平整并刮平，再将制备好的筛板消失模吊放入砂箱内，置中，落砂斗中布袋式均匀加砂，边振动，边加砂，至型砂离砂箱10～20mm时停止加砂，顶面铺塑料薄膜，用干砂压盖好，放置好浇口杯，待浇；上述的造型步骤中，采用橡胶式三维振实台，振动电机的频率为50Hz，振动时间为60～90s，振幅为0.3～0.5mm。
步骤2：熔炼，将普通废钢、生铁通过电炉熔成钢液，钢液溶清后加入锰铁、铬铁、钼铁、硅铁，完全熔化，调整成分，至成分符合上述高锰钢的化学成分的质量分数要求，将温度升至1560～1570℃；
步骤3：扒渣：采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.32％；
步骤4：变质处理：采用包内冲入法对脱氧后的钢液进行变质处理，人工搅拌，静置2～3分钟，然后进行浇注；
步骤5：浇注，将钢水温度控制在1500℃～1550℃后，浇入筛板消失模中，浇注温度控制在1480℃～1550℃，保温时间为2小时；浇注时，砂箱内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过3～5min再去除真空。在整个浇注的过程中，将占钢液质量为1.5％～2.0％的B4C颗粒自始至终均匀地随流加入，以此形成筛板铸件。
步骤6：清砂，浇注完成后，进行清砂处理；然后清理铸件毛刺，打磨检验；
步骤7：水韧处理，把清理好的铸件堆放到高温热处理炉内放好，封好炉门，冷炉升温40～100℃/h，升温至650℃保温1.0～2.0h；再升温至1050～1100℃继续保温1.0h左右，大于950℃水淬，水池的水温保持40℃以下；
步骤8：铸件空冷至室温后，清除浇、冒口，然后对产品进行验收、进库、堆放、分类入库。
在上述的高锰钢筛板的制备方法中，筛板消失模的制作方法同实施例1。
实施例3
一种破碎机用高锰钢筛板，所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.40％、Mn：14.6％、Cr：2.8％、Si：1.8％、Mo：0.25％、B：0.50％、Ti：0.20％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
上述破碎机用高锰钢筛板的制备方法同实施例2。
在上述的高锰钢筛板的制备方法中，筛板消失模的制作方法同实施例1。
实施例4
一种破碎机用高锰钢筛板，所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.45％、Mn：15.0％、Cr：2.5％、Si：1.5％、Mo：0.25％、B：0.35％、Ti：0.15％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
上述破碎机用高锰钢筛板的制备方法同实施例2。
在上述的高锰钢筛板的制备方法中，筛板消失模的制作方法同实施例1。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种破碎机用高锰钢筛板，其特征在于：所述筛板包括设有若干筛孔的基板，所述基板的材质为高锰钢，所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.25～1.45％、Mn：13.5～15.0％、Cr：2.5～3.5％、Si：1.2～2.5％、Mo：0.15～0.35％、B：0.35～0.55％、Ti：0.15～0.25％、S：≤0.05％、P：≤0.05％；余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种破碎机用高锰钢筛板，其特征在于：所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.30～1.45％、Mn：14.0～15.0％、Cr：2.5～3.5％、Si：1.2～2.5％、Mo：0.15～0.25％、B：0.35～0.55％、Ti：0.15～0.25％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。
3.根据权利要求1或2所述的一种破碎机用高锰钢筛板，其特征在于：所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.35％、Mn：14.3％、Cr：3.0％、Si：1.5％、Mo：0.20％、B：0.45％、Ti：0.18％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
4.根据权利要求1或2所述的一种破碎机用高锰钢筛板，其特征在于：所述高锰钢中含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.40％、Mn：14.6％、Cr：2.8％、Si：1.8％、Mo：0.25％、B：0.50％、Ti：0.20％、S：0.04％、P：0.04％；余量为Fe。
5.一种根据权利要求1所述的破碎机用高锰钢筛板的制备方法，其特征在于：所述的制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：造型，先在沙箱底部铺150mm厚的砂，振实，振平整并刮平，再将制备好的筛板消失模吊放入砂箱内，置中，落砂斗中布袋式均匀加砂，边振动，边加砂，至型砂离砂箱10～20mm时停止加砂，顶面铺塑料薄膜，用干砂压盖好，放置好浇口杯，待浇；
步骤2：熔炼，将普通废钢、生铁通过电炉熔成钢液，钢液溶清后加入锰铁、铬铁、钼铁、硅铁，完全熔化，调整成分，至成分符合上述高锰钢的化学成分的质量分数要求，将温度升至1550～1600℃；
步骤3：扒渣：采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.3～0.35％；
步骤4：变质处理：采用包内冲入法对脱氧后的钢液进行变质处理，人工搅拌，静置2～3分钟，然后进行浇注；
步骤5：浇注，将钢水温度控制在1500℃～1550℃后，浇入筛板消失模中，浇注温度控制在1400℃～1550℃，保温时间为2～3小时；
步骤6：清砂，浇注完成后，进行清砂处理；然后清理铸件毛刺，打磨检验；
步骤7：水韧处理，把清理好的铸件堆放到高温热处理炉内放好，封好炉门，冷炉升温40～100℃/h，升温至650℃保温1.0～2.0h；再升温至1050～1100℃继续保温1.0h左右，大于950℃水淬，水池的水温保持40℃以下；
步骤8：铸件空冷至室温后，清除浇、冒口，然后对产品进行验收、进库、堆放、分类入库。
6.根据权利要求5所述的破碎机用高锰钢筛板的制备方法，其特征在于：所述的浇注步骤中，浇注时，砂箱内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过3～5min再去除真空。
7.根据权利要求5所述的破碎机用高锰钢筛板的制备方法，其特征在于：在整个浇注的过程中，将占钢液质量为1.5％～2.0％的B4C颗粒自始至终均匀地随流加入，以此形成筛板铸件。
8.根据权利要求5所述的破碎机用高锰钢筛板的制备方法，其特征在于：所述的造型步骤中，采用橡胶式三维振实台，振动电机的频率为50Hz，振动时间为60～90s，振幅为0.3～0.5mm。
9.根据权利要求5所述的破碎机用高锰钢筛板的制备方法，其特征在于：所述筛板消失模的制作方法如下：首先，按筛板图纸要求考虑消失模铸造的铸造工艺计算好收缩量，然后，用电热丝在白模切割机平台上切割EPS板材，在空心薄钢管外直径为筛孔大小逐一摁出，制成筛板白模；布置筛板白模的内浇口；刷涂料；待用。
10.根据权利要求9所述的破碎机用高锰钢筛板的制备方法，其特征在于：所述刷涂料的具体操作为：先将每件筛板白模进烘房45～55℃烘干，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意筛板每个洞孔均要均匀刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再进烘房烘干后落箱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151021 |