凯发国际首页 提高拋丸機的壽命研究

目前,對小型鑄件的粘砂廣泛采用循環作業的拋丸滾筒來予以清理,對中、大型鑄件的粘砂則都用 拋丸機 作清理工作。這些拋丸機的工作狀況如何,決定于拋丸機的零件的耐磨性能,其中首先是經受劇烈沖擊磨損的拋丸葉片的壽命。

對一系列 拋丸機 的工作狀況分析證明:拋丸機機組使用壽命(主要是葉片壽命)的高低,一方面取決千 拋丸機 和其葉片的結構、材質;丸粒的質量及其形狀;拋丸的速度、拋射角以及拋丸的回復情況,另一方面要看其合金的化學成分、熔鑄工藝和出爐后的處理情況以及葉片本身熱處理后的金相組織和機械性能。
一般可采用白口鑄鐵來制造拋丸葉片。因為白口鑄鐵工藝性好且價格相對便宜,當然還需加入一些合金元素,主要的合金元素為鉻,其成分高達30%,在鑄鐵里除了加鉻以外還得加人些iN、M0、w、V,其量為0.5%~6%,隨后作熱處理,可獲得馬氏體與奧氏體組織。該組織中滲人了大量的能保證合金具有高硬度的碳化物,提高了零件在腐蝕性介質環境中的工作能力。
國內外對在老式和在自動化工況下工作的新式結構拋丸機作了各種應用試驗后,制造了多種拋丸葉片,主要為固定裝置式結構。近來,大部分葉片工作面的幾何形狀改用凹形面或拱形面,結果表明:這種截面會使拋丸形成散射流,促使機械磨損加劇并使生產率降低8%~14%.拋丸的分散是磨損增大的主要因素。當拋丸中含砂夾雜物達。.1%~1.5%時,葉片的磨損會增大15倍。
國內廠家的拋丸機上主要使用鑄鐵丸,而國外喜歡使用鋼制丸,因為鋼制丸的循環壽命(當然還取決于生產方法)比鑄鐵丸的高2~8倍,此外,根據一些統計,由于使用鋼制丸,使得拋丸葉片的使用壽命達到80h-1000h。
利用鋼制丸或淬火成屈氏體—馬氏體組織的低合金鋼的鑄造丸來替代鑄鐵丸的試驗證實了其經濟效益,還可大大提高清理設備的工作效率。

由研究所確定的使用性能好的耐磨鑄鐵,其化學成分(%)如下:

對大批鑄造拋丸葉片所進行的試驗表明:其壽命為80h~12oh,目測檢查認為:拋丸葉片的報廢是由于葉片工作表面發生部分剝落引起的。
研究表明:合金原子間鍵型式、數量和各種合金組織的成分是影響合金破裂的關鍵.前表中1#合金為白口亞共晶鑄鐵,基體為帶多元六方碳化物共晶體的奧氏固溶體,碳化物相占3%~36%。在試驗拋丸裝備時必須改善FeC系合金的使用性能,這由合金化來達到目的,合金元素穩定化取決于電子結構,固溶體影響著碳的活性和剩余相的析出。
合金化元素對在鑄鋼件和鑄鐵件里碳化物和石墨形成的直接影響,取決于相應碳化物的電子結構及其原子鍵強度,為此擬定了2#合金作研究。
合金在帶50kg重的柑鍋和酸性爐襯的感應爐內熔煉.爐料為CT3廢鋼、電極碎片、鉻鐵、錳、鐵、鋁、欽鐵、氮化錳.采用。UM-5,用CHllTM-lIl變質劑進行處理,在主要爐料熔化后,使合金過熱至1450℃~1500℃,保持10min,直至熔化過程結束之后加入AIiT,出鋼前simn放入氮化錳,當合金中放入鋁時會快速形成氧化膜,這就大大降低了合金的性能和鑄件質量。
為此,專門研制出一種帶有薄形雙重過濾器和反應室的離心澆注系統以便進行內成形變質處理,鑄鐵合金從離心機構進入反應室并從反應室出來時進行清理,在組裝離心澆注機構時可根據分型面輕易地將濾清網安裝好,可用Kc-11-πA(技術條件6-11-318二專8)玻璃纖維布作為濾清器將定量的。φUM-5變質劑放在球形反應室內。
利用標準的螺旋形試驗對該鑄鐵的鑄造性能的檢測表明,當合金澆注溫度達到1350℃~150℃時用鮑利沙科夫儀測定,其收縮率為1.8%,在該批鑄件的60片葉片上沒有發現裂紋。
鉻錳鋁鑄鐵的強度要比鉻鑄鐵的強度高,沖擊韌性高3~4倍,δb=450MPa~550MPa,熱處理后的硬度為47HRC~55HRC

熱處理規范如下:爐溫在200℃時裝入鑄件,加熱6h至950℃,保溫2h隨后空冷。合金2是一個以(Cr,Mn,Fe)7C:為基的具有含鉻奧氏體群的共晶鑄鐵組織,碳化物相占38%~40%,將試驗性2牡鑄鐵制作的拋丸葉片安裝在拋丸機上試用,持續工作了38oh而未更換。
試驗表明,用鋼制丸代替鑄鐵丸可提高磨料的循環工作壽命,同時改善拋丸的分散狀況,也找到了使用性能較佳的葉片鑄鐵配方