耐磨鋼澆注后,開箱、落砂、取出鑄件。這時鑄件上還有澆冒口等,應切除。另外,若鑄件存在缺陷應消除缺陷,必要時進行焊補。
(一)耐磨鋼鑄件的切割
耐磨鋼鑄件在開箱之后,需要對澆門、冒口以及飛邊毛刺進行必要的修理與切割。另外,若鑄件的表面存在缺陷,則要進行焊補,在焊補之前要進行切割清理。但由于耐磨鋼在性能和組織上的特殊性.如鋼的導熱性低、熱膨脹系數(shù)大、鑄態(tài)組織中有大量網(wǎng)狀碳化物、性能很脆、鑄態(tài)切割時極易開裂等。使切割產生一系列的問題和困難。耐磨鋼鑄件經過熱處理后雖然鋼的塑性、韌性大為提高,但切割時受熱又會使碳化物析出。在切口附近鋼的成分、組織和性能有較大的變化,使鋼變脆,也容易開裂。耐磨鋼鑄件在切割之后的表面上常常有網(wǎng)狀裂紋,深度大約5mm以下。耐磨鋼的切割工藝是較難的。
鑄態(tài)下由于組織和性能極不均勻很難切割,在鑄態(tài)下進行切割,切割后放人爐中加熱到1050℃保溫后水淬,也發(fā)現(xiàn)切口處有裂紋。曾試驗過將鑄件預熱到300-800℃進行熱狀態(tài)下的切割,切割、空冷后,觀察切口表面沒有裂紋,但在熱處理之后在切口表面仍出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。這兩種情況下的裂紋雖然都是在熱處理后才發(fā)現(xiàn),實際是鑄態(tài)下切割時已經形成。經過熱處理,切口表面的氧化皮脫落,裂紋才暴露出來。鑄態(tài)下切割時所形成的微小裂紋有可能在熱處理過程中擴大。這一方面是由于熱處理過程中加熱和水淬激冷時熱應力的作用,另外則是由于高溫時切口表面嚴重脫碳,錳含量也降低,水淬后形成大量的馬氏體,使鋼的性能變脆,在應力作用下裂紋擴展所造成。
切割時,往往由于低熔點共晶,如磷共晶或是其他低熔點物質在高溫下熔化,在切割后冷卻過程中受到拉應力,這種拉應力是由于火焰切割時受熱不均,切口處最后冷卻收縮受到周圍溫度較低的區(qū)域的牽制而造成的。其結果是晶間的共晶薄弱區(qū)在應力作用下被拉裂,因此鋼的化學成分對切割過程中裂紋的形成有顯著影響。磷含量高會使磷共晶數(shù)量增加,容易在切割時出現(xiàn)裂紋。在其他條件相同時,由于磷含量從0.09%降低到0.012%,使原來出現(xiàn)的大量切割裂紋全部消除。
目前許多單位使用的切割工藝是,在火焰切割的同時.對剛剛切過的部位進行水冷。這樣可使切口部位的金屬以很大的冷卻速度冷卻,以得到奧氏體的組織并盡量減少碳化物的析出。但也有人對此提出異議。其理由是火焰切割后的表面發(fā)生碳和錳的大量氧化,冷卻時在金屬的組織中不可避免形成馬氏體。如果在切割后高溫下有時間使碳和錳擴散,補充這種氧化損失,使碳和錳含量達到較高水平,可以得到奧氏體的組織。而切割后急冷抑制了碳和錳的擴散過程,容易產生馬氏體。
(1)切割鑄件冒口時,鑄件可浸在水中.冒口部分外露,以防鑄件本體受熱后升溫。切割后冷卻到950℃以下時應盡快冷卻。切割面應用砂輪打磨掉4 ^- 5mm的厚度.以防有裂紋殘存并通過打磨去掉有大量馬氏體組織的表面層。此種方法用于經過熱處理的鑄件。
(2)切割鑄態(tài)耐磨鋼鑄件時,可以使用熱切割的方法。在紅熱狀態(tài)下鑄件打箱,500一700℃時熱切澆冒口。切割之后在熱處理之前應用砂輪將切割面打磨掉一層(厚度小于 5mm )
(3)熱處理時熱切割。此種方法是鑄件加熱到500-700℃時進行熱切割,切后打磨切割表面,然后立即入爐繼續(xù)升溫。這種作法和鑄態(tài)時熱切割相比可以減少一次加熱的工序。
(4)無論使用哪種切割方法,都應盡量加快火焰切割的速度,要一次完成,避免反復加熱使鑄件本體溫度升高。
目前許多廠對大型耐磨鋼鑄件采用水浸鑄件切割,但對切割后如何保持切口附近鋼的碳、錳含量以及盡可能獲得奧氏體組織的問題注意不夠。如果能作到切割之后先緩冷再快冷,則切割的質量可以大大提高。關于耐磨鋼鑄件的切割問題研究較少一般對它不太重視。但對大型耐磨鑄件的生產卻是一個經常碰到的影響質量的問題。對此應給予應有的重視。