双液双金属技术研究及应用现状

近年来随着双液双金属技术的快速发展,在锤头、衬板、反击板、颚板等耐磨零件制造中得到了大量应用。本文简要介绍了双液双金属技术的成型方法、铸造方法和目前双液双金属工艺的技术难点、应用现状。双液双金属在锤头等方面应用较为成熟,但在批量生产的凝固温度匹配度掌握还略有缺陷。研究的深入以及材料和工艺的扩展会促使双液双金属技术不断突破,满足现代生产的需求,对零件的性能控制和使用范围更细化和完善,此外,本文还提出了双液双金属技术未来需突破的技术瓶颈和发展方向。

高铬铸铁/碳钢双液双金属耐湿磨衬板的消失模复合铸造

矿山用湿式球磨机内衬板的服役条件十分恶劣,传统高锰钢、合金钢材质的衬板寿命普遍低于10个月。基于消失模双液双金属复合铸造技术,成功地开发出耐湿磨的碳钢-高铬铸铁双金属衬板。微观金相显示,材料结合界面呈现犬牙交错状的良好冶金结合;经力学性能测试,硬度HRC>61,冲击韧性αK>16 J/cm2,抗弯强度大于1 580 MPa。经8个月装机试验,双金属衬板在湿式球磨机的服役环境中,相对耐磨系数是某合金钢衬板的3倍。

双液双金属复合锤头的界面组织及磨损性能研究

采用消失模液-液复合铸造工艺制造高铬合金+中碳钢双液双金属复合锤头,对复合锤头的冶金结合界面及其铸态组织进行研究。结果表明,双金属的融合过渡界面呈不规整的线条状、组织致密,形成了稳定的冶金结合区。磨损试验表明,在摩擦时间为0.5 h、摩擦速度为8 mm·s^(-1)、载荷为30及90 N条件下,复合锤头表面的磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损等轻微磨损。

防断裂破碎机锤头双液双金属铸造工艺

破碎机锤头成型采用手工砂型铸造工艺。借助于反斜度隔离板,将同时浇注两种不同的液态合金隔离分成锤柄和锤端两部分,并在两种不同液态合金凝固过程中使反斜度隔离板熔化。该工艺制作的锤头,锤柄与锤端之间既有冶金结合,又形成了反斜度的机械连接,并且还有双弯头加强圆钢的防断裂连接。使锤柄与锤端连接更为可靠。适合制作中小型破碎机锤头。

浇注温度对双液双金属反击块复合层组织和性能的影响

实验结果表明：为了保证复合界面达到良好的冶金结合,低合金钢须在1550℃进行浇注,高铬铸铁需在1530~1500℃下浇注。高铬铸铁浇注温度会影响碳及合金元素从高铬铸铁向低合金钢扩散,从而改变复合界面的力学性能。复合界面达到良好冶金结合的时候,复合界面显微硬度从低合金钢→界面结合区→高铬铸铁呈梯度增加,并存在一个稳定的过渡区,有利于改善使用过程中的受力状态,避免在结合区发生断裂。

液-液复合制备灰铸铁-球墨铸铁双材料铸件的工艺研究

针对双液双金属复合铸造存在两种金属液混冲的问题,在复合界面处设置金属阻流网。通过灰铸铁-球墨铸铁双铁液浇注试验,研究了阻流网及相关因素对两种液体浇注时对流和扩散的影响,并研究了两种铸铁复合区组织及其与阻流网的结合。结果表明:设置阻流网能有效阻止两种金属液的混冲,在一定的浇注条件下,可把两种液态金属的对流、扩散区域控制在网孔附近;低碳钢材料的阻流网与铸铁之间形成冶金结合,阻流网的组织因铸铁中的碳向其扩散而改变;灰铸铁-球墨铸铁双材料之间由灰铸铁、球墨铸铁及阻流网三者冶金结合在一起。