新型磨浆机耐磨耐蚀螺旋套的研发

作     者：冯义成 

作者单位：哈尔滨理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭二军

授予年度：2006年

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 082201[工学-制浆造纸工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：螺旋套 耐磨耐蚀铸铁 离心铸造 模具设计 

摘      要：首先,采用扫描电镜观察的方法,分析了输料段螺旋套和磨浆段螺旋套的磨蚀失效机理:输料段螺旋套的腐蚀磨损比磨浆段螺旋套严重,而磨浆段螺旋套的高应力磨料磨损比输料段螺旋套严重;输料段螺旋套主要的失效形式为腐蚀磨损,同时伴有磨料磨损;磨浆段螺旋套主要的失效形式为高应力磨料磨损,同时伴有腐蚀磨损。采用ICP分析和扫描电镜观察的方法,对进口螺旋套材料进行了组织成分和性能分析,结果表明:螺旋套材料是钴基高温合金,基体组织是Co基奥氏体,包围基体的网状物质为Cr的碳化物,网状碳化物中还分布着少量W的碳化物;硬度HRC在48.5～51之间。 其次,根据螺旋套零件图纸,设计出了适合离心铸造的外层金属型模具,通过添加螺旋套金属型内衬和树脂砂型内衬,用于制造螺旋套。另外,设计了砂型铸造螺旋套木模、芯盒和用于离心铸造的金属型内衬及树脂砂型造型的砂箱和木模。通过对离心铸造机的改造,实现了无穷级数变速和铸造过程中的转速调整。 最后,采用对比试验的方法,研究了不同的螺旋套制造工艺对铸件表面质量、宏观断口及显微组织的影响,结果表明:砂型铸造的螺旋套表面粗糙,存在凹坑,螺旋套内部都存在缩松和缩孔;金属型离心铸造的螺旋套外观质量虽好,内部没有缺陷,但螺棱的末端浇不足;树脂砂型复合离心铸造的螺旋套表面质量良好,内部和外表都没有缺陷。从砂型铸造和离心铸造螺旋套的显微组织照片可以看出,砂型铸造的螺旋套的奥氏体自由生长,晶粒粗,等轴晶;金属型离心铸造和树脂砂-金属型复合离心铸造的螺旋套组织致密,奥氏体及碳化物定向生长,晶粒细小,呈棒状,并且离心铸造的硬度比砂型铸造的高。由于树脂砂-金属型复合离心铸造工艺制备的螺旋套没有任何缺陷,组织性能比较好,因此可确定树脂砂-金属型复合离心铸造是生产螺旋套的最佳工艺。