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1、·今日铸造Today’sFoundry·铸渗成型技术工艺及发展状况(河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003)摘要:就目前铸渗工艺的方法,铸渗技术研究的成果和应用进行概述,并对该工艺今后研究的方向做了探讨。随着现代工业的发展,摩擦磨损变得越来越严重,铸渗法作为一种表面强化方法,可实现在铸造过程中一次成型,不需要专门的设备,能耗低,成本低,生产周期短,表面处理层厚,零件不变形等优点。关键词:铸渗法;表面复合材料;表面处理李珍,陈跃中图分类号:TG249文献标识码:A文章编号:100028365(2004)0820651203Develop
2、mentConditionandApplicationProspectonCastingPenetrationHardeningProcessLIZhen,CHENYue(InstituteofMaterialScienceandEngineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China)Abstract:Themethod,achievementandapplicationoncastingpenetrationhardeningprocessaresummarize
3、d,aswellasthedevelopingdirectioninthefurtherisdiscussed.Withdevelopmentofmodernindustry,andmoreandmoreseriousfrictionwear,castingpenetrationhardeningprocesscanrealizeexpandablemold,andneedn’tforaspecialequipmentasasurface2hardeningmethod.Furthermore,ithasalotofadvantagessuchas
4、lowconsumptionandcost,shortproductiveperiod,thicksurface,nodistortiononaccessory,andsoon.Keywords:Castingpenetrationhardeningprocess;Surfacecomposite;Treatmentsurface为了提高钢铁材料的耐磨性,一般需要采用合金含量高的特殊钢或特殊铸铁,采用整体合金化所得的材料其耐磨性虽有所提高,但其韧性也同时大幅度的降低。此外,大多数情况下机械零件的磨损破坏都发生在表面或某些特定的部位,如采用昂贵的Cr
5、、Ni、Ti等合金元素进行整体合金化是很不经济的。于是表面强化技术在解决上述矛盾方面显示出优越性。目前的表面强化技术有物理气相沉积、辉光离子渗氮、金属材料的涂层熔融凝结强化、激光表面强化等,但这些表面改性的方法都是在零件成型后的二次表面处理技术,且需要复杂的专门处理设备,增加了工序,生产周期长,耗能大。铸渗法是在铸件凝固过程中实现工件表面合金化,从而使其表面有特殊组织和性能的表面改性方法,是表面改性与零件成形同时进行的一种新型表面成形技术,具有不需要专门的设备、生产周期短、表面处理层厚、成本低、节约材料、零件不变形、可以热处理等许多优点。1铸渗法制
6、备金属基表面复合材料的工艺概述铸渗法是将合金粉末或陶瓷颗粒等预先固定在型壁的特定位置,通过浇注使铸件表面具有特殊组织和性能的一种材料表面处理技术。1.1普通的铸渗工艺普通的铸渗工艺是利用在铸型型腔表面涂刷合金粉末为主的涂料,利用金属液的流渗能力、金属液的余热使金属液与金属粉末间发生冶金反应,但此方法所得的铸渗层品质不易控制。浇注温度和粉末的粒度也难以协调,将合金粉末制成预制块,然后镶嵌于铸型中的特定部位进行表面合金化,此工艺可有效的形成一定厚度的合金层,而在铸渗层中可保留较多合金颗粒作为硬质相,即合金元素的收得率高[(表面铸渗层中的合金元素成分值/
7、涂料层中合金元素的成分值)×100%,对于合金膏块,则要求燃烧后发气量小,残留物少、润湿好,但在浇注高温母液时合金块有可能被冲散,合金膏块镶嵌工艺本身的特点就限制了其只能用于生产规则形状的工件。1.2有外力作用的铸渗工艺普通的铸渗工艺存在着一些问题,如气孔和夹渣难以去除。气孔和夹渣主要来源于粘结剂和溶剂受热气化和渣化,以及粉末涂层或压坯本身空隙所带气体和粉末吸附的气体。母液与涂层表面的浸润性是影响渗层形成的必要因素。普通的铸渗工艺对于增强颗粒与基体润湿性能较差的铸渗复合层制备显得无能为力,这就需要采取改善颗粒与基体间的润湿性以迫使收稿日期:2004
8、205214;修订日期:2004206228基金项目:河南省杰出人才创新基金,编号:0421000600作者简介:李珍(1
