抛丸机叶片消失模生产工艺研究及应用

摘要

叶片是抛丸机中最易磨损的零件,它的使用寿命对合金材料的利用以及抛丸机的生产效率有很大影响,叶片的主要失效形式为切削磨擦和冲击磨擦,冲击应力的作用加重了磨损过程,并使具有微观裂纹和铸造缺陷的叶片因断裂而失效。
　　 本文研究了EPC(消失模铸造)生产工艺过程、控制要素及用消失模工艺和潮模工艺生产高铬耐磨铸铁叶片的工艺对比,通过质量控制和特殊工艺方法(复合变质处理)的应用,改变碳化物的形态及分布,使碳化物的形态呈孤立的、均匀的条(M7C3)型分布,圆整度更高,垂直于磨面定向排列,以削弱其对基体的割裂作用,提高叶片的冲击韧性:并且通过热处理工艺降低残余奥氏体数量和提高基体硬度,从而提高叶片的耐磨性。另外力求消除铸造缺陷,如冷隔、夹杂、缩孔、缩松等,同时采用细化晶粒的方法提高铸件致密度,从而提高叶片的质量和使用寿命。
　　 通过大量的实验研究,结果表明:
　　 叶片失效的主要因为是碳化物和基体金属疲劳断裂剥落和切削磨擦的结果；潮模冷铁工艺生产的叶片铸造缺陷较多,成品率低；复合变质剂的使用是提高叶片耐磨性的关键,其不仅改变了碳化物的形态及分布,而且使组织得到了细化,经热处理后再提高碳化物的圆整度,减弱对基体的割裂作用,提高韧性。变质剂RE-V-Ti,加入量为0.6％～0.8％；消失模铸造技术是一种接近无余量、精确成型新工艺。该工艺具有投资少、生产效率高、铸件内在质量、尺寸精度高、成品率高等优点；消失模铸造工艺生产的叶片铸件尺寸精确,铸件内在质量、表面质量都优于砂型铸造,简化生产工序,并且铸件铲、磨、修工作量降低,可以降低50％。叶片在使用铁丸的工矿下寿命可达250h以上。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 叶片的使用寿命现状调查

1.3 叶片的失效形式

1.4 叶片失效原因分析

1.4.1 叶片抗磨性差

1.4.2 脆性断裂

1.4.3 铸造缺陷

1.5 消失模工艺探讨

1.5.1 EPC(消失模铸造)铸造工艺流程

1.5.2 EPC(消失模铸造)铸造工艺要点

1.5.3 何种铸件可选用消失模铸造新工艺

1.5.4 工艺方案和工艺参数

1.6 EPC(消失模铸造)用涂料的制备

1.6.1 涂料的作用和要求

1.6.2 涂料的组成和配方

1.6.3 涂料的烘干

1.7 EPC(消失模铸造)铸造砂箱设计

1.7.1 国外消失模铸造砂箱设计

1.7.2 国内消失模铸造砂箱设计

1.7.3 消失模铸造砂箱组成

1.8 模具设计

1.9 EPC(消失模铸造)铸造缺陷

1.10 EPC(消失模铸造)铸件的质量的控制

1.10.1珠粒预发泡前的质量控制

1.10.2消失模涂料的质量控制

1.10.3铸造用砂的质量控制

1.11 论文研究的基本内容

第2章 潮模方案生产抛丸机叶片工艺研究

2.1 概述

2.2 试制原则

2.3 工艺方案确定

2.3.1 放置冷铁和不放冷铁两种工艺方案

2.3.2 化学成分

2.3.3 合金熔炼工艺

2.3.4 浇注工艺

2.3.5 热处理工艺

2.4 结果分析

2.5 本章小结

第3章 用EPC工艺生产高铬耐磨叶片的研究

3.1 概述

3.2 用EPC铸造工艺生产叶片的试制过程

3.2.1 铸造工艺方案制定原则

3.2.4 成型发泡

3.2.2 模型组装粘接

3.2.3 涂料的制备、涂刷及烘干

3.2.4 造型

3.2.5 造型工艺方案

3.2.6 落砂与清理

3.3 结果分析

3.3.1 外观质量

3.3.2 不同涂料生产叶片的铸态金相组织

3.3.3 用2#涂料生产叶片的金相组织

3.3.4 装机试验

3.3.5 经济效益分析

3.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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