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攀枝花学院 综合实验报告 题 目：低铬白口铁导卫板生产实验 所在院系： 材料工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 07级铸造班 学生姓名： 谢 波 学 号： 200711102069 指导老师： 李玉和 成 员： 第四组 2011年1月6日 目录 1 实验目的及要求 2 1.1实验目的 2 1.2实验要求 2 2 实验原理 2 3 实验设备及原料 3 3.1实验设备 3 3.2实验原料及药品 3 4实验步骤 3 4.1导卫板概述 3 4.2材料选择 4 4.3铸造工艺方案确定 5 4.3.1 零件结构的铸造工艺性分析 5 4.3.1.1 零件结构分析及零件结构的铸造工艺性分析原则 5 4.3.1.2 本次实验零件的铸造工艺性分析 5 4.3.2分型面及浇注位置的确定 6 4.3.2.1分型面的选择 6 4.3.2.2 浇注位置的确定 6 4.5 浇注系统计算 8 4.6混砂及造型制芯 10 4.6.1混砂 10 4.6.2 造型 10 4.7 合金熔炼 11 4.7.1配料 11 4.7.2 熔炼 12 4.8 表面合金化 13 4.9浇注及清砂 13 4.10热处理 15 4.11晶相观察及硬度测定 15 5 实验结果及分析改进 17 5.1实验结果 17 5.2分析改进 18 5.3结论 18 6 实验心得 19 参考文献 20 1 实验目的及要求 1.1实验目的 （1）了解导卫板的应用范围和发展概况，加深对导卫板生产工艺过程的了解。 （2）通过导卫板的实际生产巩固铸造工艺设计、造型材料选取、合金熔炼、金属热处理、晶相分析验证用经稀土变质处理的低铬白口铸铁加950℃×2h加热空淬生产轧钢导卫板的可能性。 3 实验设备及原料 3.1实验设备 本次实验所用的设备有电磁感应炉（25Kg）、台称、铁铲、砂箱、锤头、烤箱、切割机、砂轮机、箱式加热炉、大功率电吹风、钢钳子、石棉手套、抛光机、制样机、光学显微镜、HR150A硬度剂。 3.2实验原料及药品 本次实验用的主要材料，废钢、生铁、锰铁、硅铁、铬铁、铝豆，合金主要成份如表1。造型材料，稀土、硅砂、消失模用涂料、铸造用粘土、水玻璃、水、晶相用的药品，无水酒精、4%硝酸酒精。 表1 原材料成分 C Si Mn Gr Al P S 废钢(%) 0.2 0.2 0.2 — — 0.03 0.03 生铁(%) 4.0 0.1 0.5 — — 0.02 0.1 锰铁(%) 0.01 0.02 60 — — — — 硅铁(%) 0.05 75 0.01 — — — — 铬铁(%) 0.05 0.01 0.01 65 — — — 铝(%) 0.01 7 — — 90 — — 4 实验步骤 4.1导卫板概述 导卫板是轧钢厂消耗量很大的易损件之一，是轧件进入和导出轧槽的关键控制件之一。它主要用于诱导、夹持轧件(钢丝) 顺利通过。导卫板工作时与高温(1100℃)、高速(6m/s) 轧件直接滑动接触，虽然有冷却水强制降温，但经测算，导卫板工作面的温度可达300℃。在这种工况下，高温氧化磨损和疲劳剥落是主要的失效形式。据统计，一副新导卫板平均只能用20h[1]。目前常用的修复方式是堆焊，但堆焊后的耐磨性有限，且修复一两次后即彻底报废。因此，要求制作导卫板的材料不仅具有良好的抗高温氧化性能和抗高温磨损性能，而且还要有良好的韧性，以满足抗冲击的要求。普通导卫板使用寿命低，更换频繁，直接影响线材轧机生产作业率和人身安全。 4.2材料选择 由导卫板的工作条件可知生产导卫板的材质要有较高的强度、 韧性、耐热疲劳性、耐磨性以及抗氧化性[1]。目前我国使用的抗磨材料主要是高锰钢低合金钢和白口铸铁，其中白口铸铁的抗磨性居于首位，但因韧性较低。使其应用受到限制。所以，提高白口铸铁的韧性是发展白口铸铁抗磨材料的关键[2]。 提高自口铸铁韧性有四条主要途径。一是提高Cr/C比，使含铬量12％，碳化物由M3型变为M7C3型，共晶碳化物由连续的网状变为断开的板条状，从而据高其韧性，同时由于提高了碳化物的显微硬度(M7C3型碳化物的显微硬度为 HV1300~1800) 因此也提高了耐磨性，这就是高铬白口铸铁。但是，高铬铸铁成本高，加上我国铬铁货源不足，使其应用受到限制。二是锻造白口铁。使其网状的共品碳化物破碎，以捉高其韧性，这种方法主要受锻造设备的限制，目前在工业上还没有应用。三是用稀土元索对白口铸铁进行变质处理，使共晶碳化物由连续网状变为断开的、孤立的板条状，