防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法
【專利說明】防止ZG1Cr12Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及熔模精密鑄造領域，具體是一種防止ZGlCr 12Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法。
【背景技術】
[0002]ZGlCr 12Ni3Mo2Co2VN是一種12%鉻型馬氏體熱強不銹鋼。該鋼具有較高的熱強性能、抗蠕變性能、熱穩(wěn)定性、抗氧化性能和疲勞性能。適用于制造航空發(fā)動機的中介機匣、擴散機匣中的大平面薄壁支板及內機匣等重要部件。
[0003]對于ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN馬氏體不銹鋼，含鉻量較高，在非真空熔煉鑄造時，極易產(chǎn)生氧化斑疤。這種細小的黑色斑點在鑄件表面形成，往往造成鑄件表面貧鉻，形成Cr2O3,降低了鑄件的力學性能。同時由于鑄件表面產(chǎn)生的氧化斑疤缺陷超出了鑄件驗收標準的要求，造成了大量的廢品損失。
[0004]造成鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的主要原因是現(xiàn)有的鑄造工藝沒有對鑄件在澆注過程采取防氧化的保護措施。在現(xiàn)有工藝中，首先沒有考慮在鑄件澆注之前，對型殼進行防氧化保護，因為將金屬液澆注到已經(jīng)過高溫焙燒，并存有空氣的型殼中時，在這種高溫下，鑄件表面已經(jīng)發(fā)生了氧化；其次鑄件澆注之后，雖然鑄件表面有型殼保護，但在1500°C以上的高溫下，鑄件也極易發(fā)生氧化反應。
[0005]經(jīng)檢索國內外專利文獻，檢索出專利如下:
[0006]在公開號為CN1593808(名稱:熱塑性精成型氮氣保護防氧化系統(tǒng))的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了一種對于熱塑性精成型生產(chǎn)過程氮氣保護防氧化裝置設施。該系統(tǒng)主要由坯料凈化處理、氮氣動態(tài)密封加熱和冷卻無氧化裝置、中溫冷卻及控制系統(tǒng)組成。噴砂、下料、除水后的坯料進入一次加熱保護氮氣室，經(jīng)一次加熱后的坯料，再經(jīng)預成形工序，預成形后工件進入二次加熱保護氮氣室，經(jīng)二次加熱后的工件，經(jīng)精成形工序，精成形后的工件進入冷卻通道保護氮氣室，冷卻至中溫后進入中溫冷卻室，最后由出料車將工件輸出。主要解決了既能在高溫下減少氧化所造成的材料浪費，又能提高工件尺寸精度、表面質量和模具壽命問題。
[0007]在公開號為CN201320062105.0(名稱:氮氣保護裝置)的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了一種氮氣保護裝置，包括電控裝置、氮氣導管、電加熱裝置、錫爐和氮氣循環(huán)外罩；電加熱裝置包括用于對氮氣加熱的加熱管，該加熱管的進氣口連接外部氮氣管道，加熱管的出氣口連接所述氮氣導管的進氣口，氮氣導管的出氣口連接所述氮氣循環(huán)外罩的進氣孔，氮氣循環(huán)外罩蓋接在所述錫爐的爐口上；氮氣導管位于所述錫爐的外側；電加熱裝置受控于所述電控裝置。該實用新型的氮氣保護裝置的益處為:1、避免了氮氣導管被腐蝕，提高氮氣導管的可靠性和安全性；2、電加熱裝置獨立的給氮氣加熱，并且受到電控裝置的控制，可以精確地控制電加熱裝置的輸出功率，得到所需的氮氣溫度，提高波峰焊設備對不同PCB板焊接工藝的適應性。
[0008]上述兩個專利一個是針對熱塑性精成型生產(chǎn)過程氮氣保護防氧化裝置，一個是防止氮氣導管腐蝕的氮氣保護裝置，二者首先公開的都是氮氣保護裝置的發(fā)明，沒有涉及鑄造工藝過程中對鑄件型殼的氮氣保護，其次二者的氮氣保護裝置不適用于1500°C?1600°C高溫下鑄件澆注過程中的防氧化，因此上述兩個專利不能直接用于本專利要保護的ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN 不銹鋼鑄件。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種防止ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法，提高鑄件的表面質量和力學性能，降低鑄件廢品損失。
[0010]本發(fā)明的技術方案為:
[0011]所述一種防止ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0012]步驟1:準備氮氣保護裝置；所述氮氣保護裝置包括砂盤、金屬罩、平臺；砂盤內鋪莫來卡特砂，金屬罩與砂盤形成保護空間，平臺處于保護空間內，并有氮氣接口通入保護空間內；
[0013]步驟2:將制備ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件的型殼在焙燒爐中焙燒；
[0014]步驟3:將焙燒完成的型殼從焙燒爐中取出，并將氮氣充入型殼中；
[0015]步驟4:將充有氮氣的型殼放置在中頻翻轉爐上進行澆注；
[0016]步驟5:在澆注完成前，將氮氣從氮氣接口充入保護空間內，使保護空間內充滿氮氣;
[0017]步驟6:將澆注后的鑄型放入保護空間內的平臺上，同時繼續(xù)從氮氣接口向保護空間內充入氮氣，對鑄型的保護時間不小于3分鐘。
[0018]進一步的優(yōu)選方案，所述一種防止ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法，其特征在于:步驟2中的焙燒溫度為900?1100°C，焙燒時間不少于I小時。
[0019]進一步的優(yōu)選方案，所述一種防止ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法，其特征在于:步驟3中要在型殼從焙燒爐中取出后3秒內，將流速為20?30L/min的氮氣充入型殼中，充氮氣的時間為I?3秒；步驟6中澆注后的鑄型應在澆注完成后3秒內放入保護空間中。
[0020]進一步的優(yōu)選方案，所述一種防止ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的方法，其特征在于:步驟5中氮氣流速為20?30L/min，充氣時間不小于10s。
[0021]有益效果
[0022]本發(fā)明在鑄件澆注之前，增加型殼的氮氣保護工藝步驟，在鑄件澆注之后，增加鑄型的氮氣保護工藝步驟，其目的就是要防止鑄件產(chǎn)生氧化斑疤的表面缺陷。本發(fā)明主要利用氮氣對含氮的ZGlCr 12Ni3Mo2Co2VN熱強鋼鑄件在高溫下進行氮氣保護，達到防止鑄件表面產(chǎn)生氧化斑疤的效果。通過該項工藝措施的實施，ZGlCrl2Ni3Mo2Co2VN不銹鋼鑄件消除了氧化斑疤缺陷，改善了鑄件表面質量，提高了鑄件合格率，因此減少了大量的廢品損失。采取的防止氧化斑疤的工藝簡單，通過一定的氮氣保護就可以實現(xiàn)，避免采用復雜的工藝方法。
【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1:氮氣保護裝置結構示意圖；
[0025]其中:1、砂盤；2、莫來卡特砂；3、金屬罩；4、鑄造型殼；5、氮氣結構。
[0026]圖2:內支板鑄件結構示意圖；
[0027]圖3:后軸承支座鑄件結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始