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一种高韧性莱氏体可锻铸铁


技术摘要:
本发明属于可锻铸铁技术领域,具体的说是一种高韧性莱氏体可锻铸铁;所述热熔装置包括热熔箱和除杂机构;所述热熔箱顶部端面安装有箱盖;所述箱盖上表面安装有增压器,且增压器通过导线与控制器电连接;所述热熔箱内的腔体为倾斜式设计;所述热熔箱底部端面固连有电机  全部
背景技术:
铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。铸铁可分为:灰口铸铁、白口铸铁、可锻 铸铁、球磨铸铁、蠕墨铸铁以及合金铸铁。可锻铸铁白口铸铁通过石墨化退火处理得到的一 种高强韧铸铁。有较高的强度、塑性和冲击韧度,可以部分代替碳钢。它与灰口铸铁相比,可 锻铸铁有较好的强度和塑性,特别是低温冲击性能较好,耐磨性和减振性优于普通碳素钢。 这种铸铁因具有-定的塑性和韧性,所以俗称玛钢、马铁,又叫展性铸铁或韧性铸铁。黑心可 锻铸铁用于冲击或震动和扭转载荷的零件,常用于制造汽车后桥、弹簧支架、低压阀门、管 接头、工具扳手等,关于对莱氏体可锻铸铁的介绍,可参见刊期:赵玉华,张利,王洪顺,王志 刚,铸态可锻铸铁材质及工艺研究,热加工工艺.2005(11),但是,目前可锻铸铁在加工过程 中仍存在一定的问题,具体包括以下方面: 现有技术中的用于热熔可锻铸铁的热熔装置往往是将原料置入热熔装置内进行 热熔,然后采用搅拌的方式对原料中掺杂的气体进行排出,然而这种方式无法将原料中掺 杂的气体完全排出,从而使浇注后的可锻铸铁内存在腔体,同时在原料热熔的过程中还需 要人工将铁液内的杂质清除,从而会对工作人员造成一定的危险,同时杂质清除不彻底的 问题。 现有技术中也有一些关于莱氏体可锻铸铁的方案,如专利号201610465690.7专利 名称为具有高韧性的莱氏体可锻铸铁的专利,该技术方案在制作可锻铸铁的过程中,没有 对热熔时的原料进行排除和除杂,从而使制作的可锻铸铁性能和质量较差的问题, 鉴于此,为了克服上述技术问题,本公司设计研发了一种高韧性莱氏体可锻铸铁, 制作了特殊的热熔装置,解决了上述技术问题。
技术实现要素:
为了弥补现有技术的不足,本发明提出的一种高韧性莱氏体可锻铸铁,本发明主 要用于解决目前的热熔装置往往是将原料置入热熔装置内进行热熔,然后采用搅拌的方式 对原料中掺杂的气体进行排出,然而这种方式无法将原料中掺杂的气体完全排出,从而使 浇注后的可锻铸铁内存在腔体,同时在原料热熔的过程中还需要人工将铁液内的杂质清 除,从而会对工作人员造成一定的危险,同时杂质清除不彻底的问题。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高韧性莱氏体可锻铸铁,该可 锻铸铁的制造工艺包括以下步骤: S1:选取碳2.5-3.5份、硅1.5-2.5份、锰2-3份、磷0.5-1份、硫0.5-1份、其余为铁, 为制作可锻铸铁的原料,待用;选取上述原料制作的莱氏体可锻铸铁不仅具有较强的韧性, 同时还具有较强的机械强度; S2:首先将S1中选取的原料进行除杂,除杂结束后将上述原料依次放入粉碎装置 4 CN 111593255 A 说 明 书 2/8 页 内进行粉碎处理,原料的粉碎程度为60-80目;通过将上述原料进行粉碎,可以提高原料之 间的混合程度; S3:将S2中粉碎后的原料依次放入热熔装置内,并启动热熔装置,当颗粒原料注入 热熔装置内后,在热熔装置的高温影响下颗粒原料会逐渐融化,当颗粒原料融化结束后,此 时控制器控制电机循环转动; S4:在S3中电机转动的过程中可以带动热熔装置内的扩张板在热熔装置内上下滑 动,同时还可以将热熔后的液体压入两侧的流槽内,流入流槽内的热溶液在通过液槽流入 热熔装置的空腔内; S5:当S4中的原料热熔结束后将液体原料取出,并通入需要浇注的模具内进行浇 注,当溶液浇注完成后即得到可锻铸铁; 其中,所述热熔装置包括热熔箱和除杂机构;所述热熔箱顶部端面安装有箱盖;所 述箱盖上表面安装有增压器,且增压器通过导线与控制器电连接;所述热熔箱内的腔体为 倾斜式设计;所述热熔箱底部端面固连有电机,且电机通过导线与控制器电连接;所述电机 驱动轴上固连有丝杠,且丝杠延伸至热熔箱空腔内;所述丝杠上表面固连有储料箱,且储料 箱内盛装有消泡剂;所述丝杠内壁中开设有圆槽,且圆槽与储料箱连通;所述圆槽内壁中开 设有均匀布置的槽孔,且槽孔均与热熔箱内空腔连通;所述热熔箱底部设有除杂机构,且除 杂机构与丝杠转动连接;所述除杂机构包括扩张板;所述扩张板外表面延伸出六个弧形支 板;每个所述弧形支板内壁中均滑动连接有滑板;所述热熔箱内壁中开设有均与布置的滑 槽,且滑槽内均滑动连接有滑块;每个所述滑块均与滑板固连;每个所述弧形支板两两之间 于扩张板内壁中均开设有均匀布置的弧形槽,且弧形槽孔径依次增大;每个所述弧形槽相 背一侧于热熔箱内壁中开设有均匀布置的流槽,且流槽均为倾斜设计;所述流槽顶部内壁 中开设有均匀布置的槽口,且槽口均与热熔箱内空腔连通;每个所述流槽底部与热熔箱内 壁中开设有均匀布置的液槽,且液槽均与热熔箱连通; 工作时,现有技术中用于热熔可锻铸铁的热熔装置往往是将原料置入热熔装置内 进行热熔,然后采用搅拌的方式对原料中掺杂的气体排出,然而这种方式无法将原料中掺 杂的气体完全排出,从而使浇注后的可锻铸铁内存在腔体,同时在原料热熔的过程中还需 要人工将铁液内的杂质清除,从而会对工作人员造成一定的危险,同时杂质清除不彻底,本 发明制作的热熔装置,通过利用丝杠带动除杂机构上下来回移动,可以将铁液推入流槽内 做回流运动,在通过增压器的加压和抽气可以将铁液内的气体排出,同时弹性金属过滤网 可以将铁液内包裹的气体冲散,从而可以进一步减少铁液内的气体含量,同时还可以将铁 液内的杂质进行筛漏并清除,在使用本发明制作的热熔装置时,首先将原料放入热熔箱内, 同时控制器控制增压器向热熔箱内施加压力,然后启动热熔装置,在增压器的压力作用下 可以加快原料的热熔时间,同时还可以提高原料的热熔程度,当热熔装置将原料完全融化 后,此时控制器控制增压器停止增压,并控制增压器缓慢抽气,同时控制器控制电机转动, 在电机转动的过程中可以将储料箱内的消泡剂甩入丝杠的圆槽内,进入圆槽内的消泡剂在 通过均匀布置的槽孔进入热熔箱内,当消泡剂与铁液混合后可以减少铁液热熔时气泡的产 生,同时在电机带动丝杠转动的过程中可以带动除杂机构向上滑动,由于扩张板上固连的 弧形支板内滑动的滑板均与滑槽内的滑块固连,在扩张板向上移动的过程中滑板向外拉 伸,在此过程中可以防止除杂机构发生转动,从而影响铁液的除杂过程,在扩张板向上移动 5 CN 111593255 A 说 明 书 3/8 页 的过程中可以推动铁液向上流动,在铁液向上流动的过程中部分铁液会通过弧形支板之间 的空腔内落在热熔箱底部,在铁液向下落的过程中会使铁液发生翻转,在此过程中可以将 铁液内残留的气体翻转出来,在配合增压器的抽气过程可以将气体抽出,在铁液向上流动 的过程中部分铁液会通过槽口流入流槽内,由于流槽为倾斜设计,从而可以提高铁液的翻 转程度,可以更好的将铁液内的气体翻出并排除,由于流槽通过液槽与热熔箱连通,流槽内 的液体可以通过液槽流入热熔箱内,当滑板带动滑块滑动至滑槽顶部时,此时控制器控制 电机反转,在电机反转的过程中可以带动除杂机构向下移动,在除杂机构向下滑动的过程 中可以使扩张板向下挤压铁液,当铁液被挤压后,铁液会通过除杂机构的缝隙向上流动,在 铁液向上流动的过程中会提高铁液的动力势能,可以对除杂机构上的铁液进行冲击,从而 可以将铁液内的气泡冲散,减少铁液中的气体含量,由于扩张板内壁中开设有均匀布置的 弧形槽,在扩张板对体液挤压的过程中,铁液可以通过弧形槽流入除杂机构上方,在此过程 中可以进一步提高铁液之间的冲击作用,同时还可以将铁液内凝结的原料冲散。 优选的,每个所述弧形支板两两之间均固连有弹性金属过滤网,且弹性金属过滤 网在初始状态下为折叠状态;每个所述弹性金属过滤网另一端均与滑板固连; 工作时,由于弧形支杆固连的弹性金属过滤网均与滑板固连,在滑板向上移动的 过程中会向外扩张,在滑板向外扩张时可以带动弹性金属过滤网向上移动并向外扩张,在 此过程中可以对铁液进行筛漏,在此过程中可以将铁液中残留的气跑筛破,从而可以进一 步减少铁液内的气体含量,同时还可以对铁液进行一次过滤,可以将铁液内凝固的原料块 冲散,从而防止原料块的存在影响铸铁的品质,同时还可以将铁液内的杂质进行过滤,从而 进一步提高铁液的纯净程度,由于弹性金属过滤网在初始状态下为折叠状态,在弹性金属 过滤网向上移动扩张的过程中不会将弹性金属过滤网的网口拉大,从而可以防止杂质从网 口处漏出。 优选的,每个所述弧形支板两两之间均固连有支撑杆,且弹性金属过滤网均穿过 支撑杆设计;每个所述支撑杆两两之间均固连有均匀布置的插杆; 工作时,由于弧形支杆之间均固连有支撑杆,在弹性金属过滤网向上筛漏铁液时, 支撑板可以对弹性金属过滤网进行支撑,从而减小弹性金属过滤网承受的阻力,防止弹性 金属过滤网发生形变,同时还可以提高翻转铁液的程度,从而提高铁液的纯净程度,由于支 撑杆之间固连有均匀布置的插杆,在弹性金属过滤网向上移动时,插杆可以进一步提高对 弹性金属过滤网的支撑作用,从而进一步防止弹性金属过滤网发生形变。 优选的,每个所述支撑杆相背一侧于滑板两两之间均固连有伸缩杆,且伸缩杆均 与弹性金属过滤网部分固连; 工作时,由于滑板两两之间均固连有伸缩杆,在滑板向上移动的过程中可以带动 伸缩杆向两侧扩张,在伸缩杆扩张的过程中可以将弹性金属过滤网向两侧摊平,在此过程 中可以防止弹性金属过滤网处于折叠状态,影响对铁液的筛漏过程。 优选的,每个所述流槽内壁中均固连有均匀布置的金属弧形板,且金属弧形板均 为交错布置;每个所述金属弧形板上表面均固连有均匀布置的金属阻流杆,且金属阻流杆 均交错布置; 工作时,由于金属弧形板上表面固连有均匀布置的金属阻流杆,在铁液流经金属 弧形板时,金属阻流杆可以将铁液分成多个支流,在此过程中可以将铁液内的气体冲散,同 6 CN 111593255 A 说 明 书 4/8 页 时还可以将铁液内的原料块击碎,由于金属阻流杆为交错式设计,从而可以更全面的对铁 液进行分支,从而可以提高对铁液分流程度。 优选的,每个所述金属弧形板下方于流槽内壁中均通过马达转动连接有弹性金属 过滤带,且弹性金属过滤带为倾斜设计;每个所述弹性金属过滤带相背一侧于热熔箱内壁 中均开设有收集槽,且收集槽与弹性金属过滤带相互对应;每个所述收集槽内均固连有金 属过滤板;每个所述收集槽均与流槽连通;每个所述收集槽相背一侧于热熔箱内壁中均安 装有收集阀; 工作时,在弹性金属过滤网向上移动的过程中,可以将铁液中的杂质和凝结块冲 入流槽内,当杂质和凝结块流经弹性金属过滤带时,弹性金属过滤带可以将铁液中的杂质 和凝块滞留在弹性金属过滤带上,然后马达带动弹性金属过滤带转动,可以将杂质和凝块 转入收集槽内,在此过程中可以对铁液内的杂质和凝块进行排除,从而可以提高铁液的纯 净程度,由于弹性金属过滤带为倾斜设计,从而可以防止过多的铁液流入过滤槽内,由于过 滤槽内固连有金属过滤板,在铁液和杂质流入过滤槽内时,铁液会通过金属过滤板流入过 滤槽底部,在通过流槽流入热熔箱内,而杂质和凝块会堆积在金属过滤板上,当金属过滤板 上的杂质堆积过多时,此时将收集阀打开进行收集即可。 本发明的有益效果如下: 1.本发明通过设置弹性金属过滤网,在滑板向外扩张时可以带动弹性金属过滤网 向上移动并向外扩张,在此过程中可以对铁液进行筛漏,在此过程中可以将铁液中残留的 气跑筛破,从而可以进一步减少铁液内的气体含量,同时还可以随铁液进行一次过滤,可以 将铁液内凝固的原料块冲散,从而防止原料块的存在影响铸铁的品质,同时还可以将铁液 内的杂质进行过滤,从而进一步提高铁液的纯净程度,由于弹性金属过滤网在初始状态下 为折叠状态,在弹性金属过滤网向上移动扩张的过程中不会将弹性金属过滤网的网口拉 大,从而可以防止杂质从网口处漏出。 2.本发明通过设置弹性金属过滤带,当杂质和凝结块流经弹性金属过滤带时,弹 性金属过滤带可以将铁液中的杂质和凝块滞留在弹性金属过滤带上,然后马达带动弹性金 属过滤带转动,可以将杂质和凝块转入收集槽内,在此过程中可以对铁液内的杂质和凝块 进行排除,从而可以提高铁液的纯净程度,由于弹性金属过滤带为倾斜设计,从而可以防止 过多的铁液流入过滤槽内。 附图说明 下面结合附图对本发明作进一步说明。 图1是本发明的工艺流程图; 图2是本发明热熔装置的主体图; 图3是本发明热熔装置的剖视图; 图4是图3中A处局部放大图; 图5是图3中B处局部放大图; 图6是本发明除杂机构的主视图; 图中:热熔箱1、箱盖11、增压器12、电机13、丝杠14、储料箱15、圆槽16、槽孔17、滑 槽18、滑块19、流槽191、槽口192、液槽193、金属弧形板194、金属阻流杆195、弹性金属过滤 7 CN 111593255 A 说 明 书 5/8 页 带196、收集槽197、金属过滤板198、收集阀199、除杂机构2、扩张板21、弧形支板22、滑板23、 弧形槽24、弹性金属过滤网241、支撑杆25、伸缩杆26。
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