发热保温冒口套在铸钢件上的应用

铸造材 料种铸造及有色合金 2009年第29卷第10期 发热保温冒口套在铸钢件上的应用 张江 孟庆伟 1 南通强鸿铸造有限公司 2 水 利部长春机械研究所 中图分类号 TG26 文 献标志码 A 文章编 号 1001 2249 2009 10 0974 02 DoI 10 38 70 tzzz 2009 10 03 1 我公司专业 生产高档次铸钢件 综合性 能要求高 因此 企业对铸造材料的要求非 常严格 对进厂的原辅 材料均须通过试验室严 格检测 现场试用 早期铸造生产 中应用 的保温冒口主要依靠纸浆 锯 末 稻壳等有机 无 机纤 维材料起保温作用 导致冒口强 度低 尺寸变形 大 破损严重 保温效 果 有限等 难以适 应造型线大批量 生产及高品质铸件 的要求 发热冒口 大多采用碳作为发热 剂 其发热效率低 而且对铸件 产 生增碳 的副作用 很难应用在高品质铸钢及合金钢铸件 上 对于关键的铸造用辅助 材 料 发热保温 冒口 我们 对不同厂家 的样品进 行试验 试用 最 后 选用了济南圣 泉发热保温冒口 1 不同冒口材料组成及形貌观察 1 圣泉发热保温 冒口材 料组成特点通 过体 视 放 大镜观察 保温材料骨料占95 质量分数 下同 颗 粒圆整 均匀 无破碎颗粒 发热材料粉占3 5 其颗 粒细小 圆度好 比较均匀 无 丝条状 有约 0 5 的添加 物 透气性好 结构疏松 发热保温效果好 见 图1 图1圣泉冒口材料的 微观形貌 4 0 2 南方某厂家冒口组成骨料 占80 颗粒大小 不匀 且破碎严重 发热粉成丝条状 占5 左右 结构致 密 透气性 差 有 1 左右碎屑 发热保温效果 差 有 10 左右的硅砂 经850 C 灼 烧 3rain后 无结块 颗 粒 松散 无粘结力 成粉末状 现场试用 时 冒口中的钢水 产生沸腾 飞溅 透气差 发气量大 3 某国外冒口取样粉碎 40倍体视放 大镜中观 察漂珠占95 漂珠完整 均 匀 无破 碎 的颗粒 发 热粉 占3 5 颗 粒 圆 度好 比较 均 匀无 丝条状 有约 0 5 的添加物 结构疏松 质量轻 透气性好 发热保温 性 能好 2 不同发 热保温冒 口 发 气量比较 检测工艺 试样 一 破碎 一 烘干 1 10 60rain 一 称样 850 3 rain 一 测定 发 气量 对比几家生产的 发热冒口 结果表明 1 南方某厂冒口平均10 S上升至4 8mL 排空 后再回至4 2 mL 经66S继续上升至4 8mL 排空后再回 至30mL 最后 一 直上升至41 mL 发气性曲线见 图2 图2某厂冒口发 气性曲线 2 圣泉冒口平均26S上升至4 8mL 排空后 30 S 内回至 37mL 然后慢 慢上升至39mL 发 气性曲线 见图3 图3圣泉冒口发 气性曲线 3 进口发热冒口平 均 10s 首先上升 到48mL 放空后经46S再回头至42 mL 然后 一 直下降 至 180s 时30 mL为止 发气性曲线见图4 收稿日期 2009 04 23 作者简介 张江 男 19 61年 出生 助理工程师 南通 强鸿铸造有限公 司 江苏 省通州 市石港镇 米市桥东 路186号 226351 电话 15951304 526 E mail zhangjiang800 yahoo corn cn 974 特种铸造及有色合金 2009年第29卷第10期 原位合成 T i B 2 A 卜7Si复合材料的微观 组织及摩擦磨损行为 张磊 L 谭燕军 尧军 平 1 南昌航空大学材料科学与工程学院 2 北京科技大学新金属材料国家重点实验室 摘要采 用混合盐反应工艺制备了 T iB 2 Al 一 7S i铝基复合材 料 通过X R D SEM E DS和摩 擦 磨 损试 验等 材 料分析 方 法 测试了所合成的复合材料的微观组织和耐磨性能 研究表明 内生 TiBz颗粒分布均匀 平 均尺寸约为4 00nm TiB 2颗粒 对a Al和共 晶si都具有显著的细化效果 复合材料的耐磨性能比基体合金有明显的提高 原 因是表面形成了 一 层致 密的 机 械混合层 T峨 颗粒在摩擦过程中起着抑制金属流动和支撑 的双重作用 关键词原位合成 铝基复合材料 T i t 3 2 组织 耐磨性能 中图分类号 TB331 文 献标志码 A 文章编号 1001 224 9 2009 10 0975 04 DOI 10 3870 tzzz 2009 10 032 颗粒增强铝基复合材料 由于具有高比强度 高比刚 度以及良好的耐磨性等优良性能 在 航空航天 和汽车 领域具有广泛的应用前 景 r I 根据 颗粒 引入金 属 基体 方法 的不同 复合材料的制备方法可分 为外加法和原位 自生法 原位自生法是颗粒在熔体内反应生成 与基体 的相容性较好 且界面干净 无污染 粒 子相对细小 并 解决了外加法难以解决的夹 杂物 界 面 反应及颗 粒 基 体之间润湿性等问题 因而原位合成复合材料比外加增 强相复合材料具有 更高的强度 弹性 模量 以及 良好的 高温性能 2 J Al Si系合金 具有优异 的铸造性能 良好 的力学性 能与 物理化 学 性能 占 铝铸 件总产量 的 85 90 本研究利用混合盐 法成 功制 备了原位 自生 TiB 颗 粒增强 A1 7S i复合材料 在此 基 础上对复合材 料干摩擦磨损性 能进行了分析研究 1 试验方 法 试 验 原料 为纯度 为 99 8 5 的工业纯铝 工业 纯 硅 纯度为98 的工业用K B F 和 K T i F 覆盖剂 精 炼剂 首先将配比好的A 1 7S i合金加热至730 使其熔 化 加入覆盖剂升温至 800 5 加入按化学比配好 并经混匀 烘干 预热 好的K T i F 和K B F 混合盐 用 收稿日期 2008 12 09 修改稿收到日期 2009 03 12 基 金项目 中国航空科学基 金资助项目 2007ZF 56015 江西省 自然科学基 金资助项目 2007GZ Cl 500 第 一 作者简介 张磊 男 1979年 出生 讲师 南昌航空大学 材 料 科 学 与工程 学院 南 昌 33 0063 电话 0791 Com 图4进 口 冒口的发气性曲线 进口保温 冒口发气性 最低 其次 是圣泉冒口 南方 某厂冒口性 能较差 圣泉发热保温冒口发气量与进口 冒口很接近 且发气速度最慢 而南方某厂冒口发气 大 且快 浇注时冒口内钢液沸腾大量飞溅 原因之 一 是其 产品发气量大 且透气性差 3现场试用情况 我公司将圣泉发热保温冒El运用于重型汽车铸 钢 件 五轮 上 浇 注后将冒口纵向剖开 见图5 补 缩效果 明显 图6为进口冒口使用后 的 冒口的纵 向剖和使用圣 泉冒口后铸件上的浇口切割后 切割断面无