1．軋白壁工件的選材分析
根據(jù)軋臼壁工件在實(shí)際工況條件下的受力狀態(tài)，服役特點(diǎn)(高周次的強(qiáng)烈沖擊、磨擦、擠壓、剪切的反復(fù))，結(jié)合國(guó)內(nèi)目前使用耐磨材料現(xiàn)狀，經(jīng)一系列對(duì)比分析、反復(fù)試驗(yàn)我們選擇了在強(qiáng)烈沖擊、磨擦、擠壓，剪切工況條件下具有強(qiáng)大潛能(加工硬化能力)的高錳鋼作為制作軋臼壁工件的材質(zhì)。
1．1軋臼壁工件化學(xué)成份的確定
高錳鋼的耐磨性由鋼的化學(xué)成份，鋼中夾雜物含量，鋼中碳化物的溶解與偏析度，鋼的晶粒度和鑄造質(zhì)量的優(yōu)劣等決定。
1.2高錳鋼中各元素對(duì)其性能的影響
碳: 高錳鋼鑄件耐磨性不是含碳量越高越耐磨，而是有一個(gè)極限值，當(dāng)含碳量>1.4％后鑄態(tài)析出碳化物很多，水韌處理時(shí)碳化物不能完全溶到奧氏體中去，間隙固溶的碳化物也達(dá)到了飽和，這樣不僅對(duì)耐磨性沒有好處，而且降低材料的強(qiáng)度和韌性，服役時(shí)容易斷裂。
錳：高錳鋼由于含錳量高，鋼的鑄態(tài)組織為奧氏缽及碳化物，經(jīng)1000℃左右加熱水淬處理(通常稱水韌處理)后。絕大部分碳化物固溶于奧氏體中，鋼的組織為單相奧氏體或奧氏體加少量碳化物。
磷：磷單獨(dú)溶解在鋼中很少，常以Fe2p，F(xiàn)e3P的形式存在于晶界上使鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性大為降低，碳含量高加劇了P以共晶形式析出在晶界上。為了保證性能，應(yīng)遵循以下關(guān)系：C%=11.27-2.761×P%。生產(chǎn)中要控制磷含量≤0．08％：重要、復(fù)雜、厚壁件≤0．07％。
根據(jù)以上分析，本次試驗(yàn)確定用于制作軋臼壁工件的高錳鋼化學(xué)成份為ZGMnl3-3，即0.9-1.3％C,11.0-14.0％Mn,0.3-0.8％Si,S≤0.05% P≤0.08％。
2．1工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）大型車板造型工藝：據(jù)軋臼壁工件外輪廓尺寸大(φ2360×φ1410.1 ×615.5)為回轉(zhuǎn)體，設(shè)計(jì)了大型車板造型工藝，以中間直澆道，四條發(fā)射狀雙層內(nèi)澆道注入鐵水，四個(gè)頂壓邊冒口補(bǔ)縮及多因素控制鑄造新工藝。
該工藝有利于鑄件形成等軸晶，消除柱狀晶。采用本工藝澆注成型鑄件合格率達(dá)98％以上。
3.熔煉和澆注工藝
（1）整個(gè)熔煉過程在3T電弧爐中進(jìn)行，金屬爐料為高錳鋼襯板回爐料，80％Mn-Fe、75％Si-Fe為補(bǔ)加合金元素，插鋁終脫氧。以保證冶煉出高質(zhì)量的高錳鋼鐵液。熔煉溫度要求大于1500℃。
（2）配料計(jì)算、加料順序及時(shí)間，溫度控制，爐前處理，合箱澆注等工均要準(zhǔn)確無(wú)誤，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行。
（3）熔煉時(shí)嚴(yán)格加料順序，按工藝要求控制好各期(氧化期、還原期)冶煉質(zhì)量，熔煉溫度要求大于1500℃。
4．熱處理工藝：
將清理干凈的砸臼壁工件按要求裝入熱處理爐中，并按圖2所示的熱處理規(guī)范進(jìn)行熱處理。
工藝要點(diǎn)：1小時(shí)升溫到300-400℃，然后按每小時(shí)50-80℃的速度升溫到1000-1050℃，使高錳鋼充分進(jìn)行奧氏體化，保溫2-3小時(shí)，然后將其淬入水中進(jìn)行水韌處理總計(jì)處理時(shí)間為13~14小時(shí)。
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