时间:2022-07-27 02:09:55
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇冶金铸造范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
当前,互联网已经深入了各行各业,并且对许多传统行业造成了巨大的影响,甚至成为了一些行业的主要经营模式6我国自2010年以来,一直大力推行“互联网+”模式,引导传统制造业变革,适应新时代的发展,铸造冶金企业也在这个过程中不断完善发展自身的互联网经营方式。将对我国铸造冶金企业当前的互联网经营状况作出分析,并提出一定的改进战略意见。受到信息技术高速发展带来的影响,互联网已经对所有行业都产生了影响,并且极大程度改变了人们的日常生活方式,成为了人们日常的一部分。我国互联网技术虽然起步较晚,但是通过国家高度统筹的规划:,却可以实现后发先至。
从国际范围来看,最早实现工业互联网的,是美国的互联网战略,然后是德国实行的工业4.0战略计划,而到如今,我国推出的“互联网+”,是足以与这两者并驾齐驱的战略。(1)我国铸造冶金企业的当前互联网经营发展状况我国的铸造冶金行业互联网的起步,可以认为是从2008年开始,当时仅仅是将互联网作为一个行业的销售渠道使用。随着互联网功能的不断发展,同时又产生了很多伴生经济,以至于发展至今,已经对传统的铸造冶金行业产生了颠覆性的变化。在此,可以将整个发展过程归纳为四个阶段:①通过互联网进行销售;②通过互联网打通整个货物渠道;③对产品进行全面的互联网化;④通过互联网引导企业发展^至今,我国铸造冶金企业的销售方式已普遍转为电子商务为主;,其他方式为辅的经营销售模式。电子商务相比传统的销售方式,不仅使产品具有高时效性,更加极大的减少了人力成本和经济成本,让整个商品交易过程变得更加流畅,深受广大企业青睐,并且不断发展自身的电子商务模块建设。作为我国重要的支柱产业之一,铸造冶金行业的发展情况直接影响着我国经济发展,所以我国也相应的推出了很多扶持政策来帮助企业发展,并且建立了专业的政府官方互联网网站一一中国冶金网。这个综合性专业服务网络平台,随着不断的完善,已经引起了全国铸造冶金行业各方面的注意,不仅有材料市场的变动情况,还有政府最新推出的政策,以及相关科研技术人员的交流平台和相关从业人员的求职情况。但是,同时我们也要清楚的认识到,虽然电子商务普遍为企业所接受并且快速发展,但是实际的应用成果还相对有限,这其中很多时候是因为企业结构并未作出适应时代的有效变革。(2)我国铸造冶金企业互联网的体系框架分析对于铸造冶金行业互联网来说,相关企业所要做的,就是通过设备将网络大量的数据进行收集、整理和分析,并且将分析得到的结果与企业自身的发展情况进行有效结合,得出当前最佳发展策略,并且将所有数据进行模型化,实现企业的积累和沉淀。总的来说,铸造冶金互联网体系框架可以包括:一个共享的去平台数据中心;两个相关体系:标准体系和安全体系;三个实现企业长期稳定发展自身的能力:新型竞争能力、卓越运营能力、柔性制造能力;四个企业实现适应当前社会经济发展的企业平台架构:智能协同的管理决策平台、灵活柔性的生产运营平台、互联高效的创新服务平台、敏捷安全的基础支撑平台;五个企业发展的方向特征:自动化、数字化、模型化、集成化、可视化;六个互联网模式下的高效功能:智能决策支持、智能经营管理、智能生产协同、智能互联互通、智能创新发展、智能资源管理。(3)铸造冶金企业互联网经营手段改进①企业产品研发。运用互联网带来的大数据,对产品进行预测建模分析,以市场需求为基础,建设仿真平台,对产品从材料选择到性能设计都进行模拟分析,并进行仿真验证。同时,企业还可以通过大数据和仿真平台分析,对产品的生产成本、营销成本、仓储成本进行预测,精准把控交货时间,优化自身经营流程。②产品质量管控。企业可以通过优化完善自身的生产过程,建立标准的品控模型,提升所产出产品的质量精准度;对整个生产流程进行全程的质量检测,实时掌握产品质量;建立多角度,多层次的产品质量分析模型,对产品之后的发展情况有一个质量上的预测,并且有助于产品发生质量问题时第一时间进行快速识别和溯源;建立企业自身的大数据库,将企业的发展情况和产品发展情况进行整体分析,形成闭环控制体系,持续稳定地改进企业产品。首先,要实现铸造冶金生产过程中的产品质量数据采集,尽可能做到数据采集的稳定性和连续性,进行全程的跟踪控制;其次,实现检测的自动化和分析的智能化;最后,对行业情况进行有效的性能预测。③行业生产协同。通过行业内的共享资源,统筹管理铸造冶金行业区域范围的生产组织和人员情况,保障安全系数,提高生产效率。推广工业机器人等现代化的智能机械设备,通过条码等手段,加快物料的自动识别速度;通过智能点检测、在线远程检测、智能诊断实现产品的全生命周期管理。通过互联网的实时性和远程特性,企业可以有效地将整个生产过程中的各个部分联系起来,实现统筹规划,协同合作。④企业信息建设。互联网的高度交互性和普及性,可以帮助企业有效地进行自身信息的建立和宣传。铸造冶金行业受到企业所在行业的影响,不容易走进大众视野,对企业宣传不利。而通过互联网技术,大中型企业可以依靠自身实力建立企业的网络宣传平台,将企业信息朝着系统化的方向发展,中小型企业则可以利用中国冶金网等公共网络交互平台,进行企业信息的有效采集和发展,⑤行业信息共享。同一个行业中的不同企业,通常来说,是以竞争关系存在的,但是必须要认识到的是,竞争的最终结果一定是合作,无休的竞争并不会为企业带来好处,只有在竞争中不断进行有效合作,才能有效发展企业,减少不必要的损失e同行业之间的经营竞争,很大一部分都是产品渠道的冲突,这其中不仅有销售的渠道,还有原材料的渠道冲突,而这种冲突产生的根本原因,还是信息源的问题。互联网作为一个高效的公共平台,可以使铸造冶金行业中的各个企业进行有效信息分享。我国铸造冶金企业应该形成统一共识,将企业的眼光着眼于世界,通过国内信息的有效共享,减少不良竞争和失序管理,相互团结,共同发展,在实现经济发展的同时不断整合科研技术发展,增强行业的整体竞争力。⑥与相关行业之间加强联系。
铸造冶金企业在进行纵向的行业内经济交流合作的同时,还要注重与相关行业的横向经济交流合作。具体来说,可以归纳为以下運个方面:首先,是加强横向企业交流,随着社会经济的发展和市场调整,各行各业早已连成一个整体,即便是看上去毫不相关的两个行业,也会通过其他行业的几次中间传导,最终产生联系,而铸造冶金行业,本来就是一个国家的基础产业之一,受国家层面的影响更大。全球的原油价格浮动、海运物流变动、原材料开采调整等等,都会对铸造冶金行业的产品价格产生影响,所以企业必须要实时掌握各个相关行业的市场情况,增加自身对于即将发生的事件的应变能力,减少企业因为突况而产生的损失。同时,加强对相关行业的信息技术沟通,能够准确了解相关企业的科学技术水平发展,及时调整自身不足,并为自身行业的发展方向进行有效预测。第二,是优化纵向分销环节的沟通。铸造冶金企业,本质也就是一个原材料的加工企业,所以产品的分销环节就显得尤为重要,而所谓的经营销售,用现代的理论来解释,就是一个社会财产的再分配过程,在这中间最为关键的因素就是产品的价格,而企业在制定相关的产品价格时,一定要注意区分最终用户和中间商。针对不同群体设定不同的价格。经营销售过程中的中间商,是一种客户关系,但更多的还是一种合作的关系。目前,整个铸造冶金行业中,生产企业都占有绝对的主导地位,特别是在一些相对稀缺的产品资源上,中间商的行为举动往往受到极大限制,难以发挥自身对于市场的职业优势。中间商可以根据市场情况,对产品做出最快速的价格调整,这是生产企业所不可能具备的优势,但是,企业为了自身产品价格稳定,必然难以给予中间商过大的自由度实时调整。随着互联网的发展,市场各项数据以及中间商的经销情况都可以实时反馈到网络之上,铸造冶金企业通过互联网也可以准确地掌握市场的变动,再给予中间商最大自由度的同时,又不会失去对于中间商必要的监管。⑦物流仓储优化。互联网对于产品物流仓储的影响,最明显的就是可以实现产品在整个物流仓储过程中的精准定位,这样带来的好处是企业可以在任意时间实现对于仓储产品的精准调度,极大提高对于货物转移的速度和准度,并且节省原来实现这一过程而产生的大量人力成本,节约企业日常开支,同时,这一定位信息还可以实时反馈给目标客户,极大增加目标客户对于所购产品的信任度。⑧扩展海外渠道。销售渠道的扩展,是互联网对于生产制造业的经济模式产生的诸多影响中最为明显有效的一项,也是很多企业尤其是中小型企业最为看重的一点。我国一些铸造冶金行业的中小型企业,受到企业自身发展规模的影响,难以建立有效的产品经营销售渠道,所以需要不断扩展渠道,保障企业的日常运营成本。互联网营销作为当前社会环境下最为有效的营销方式,可以帮助企业扩展销售的渠道,特别是增加企业与海外客服的连接。当前国际全球化的水平不断提高,全球化是一种现象,更是一种不可逆转的发展趋势,铸造冶金作为一项发展社会建设所必须的行业,其发展直接决定了发展中国家的发展速度。
我国铸造冶金虽然开始发展慢,但是受改革开放的影响以及国家对基础建设的重视,使得我国的铸造冶金技术水平后来居上,在全球范围内都具有相当强大的实力。随着我国的国际影响力不断加强,尤其是当下一带一路政策的实施,越来越多的相关国家积极相应,随之而来的,是大量的基础建设计划,这也就使得铸造冶金产品的生产需求和技术水平需求进一步提高,而当前互联网的发展,刚好能够提供这一需求的技术支持,我国铸造冶金企业应当充分认识到这一点,放眼国际,利用自身优势,借助互联网对自身企业的经营模式进行改变,扩宽自身对于海外的销售渠道。互联网的发展趋势,是不断的多元化、普及化、高速化,使得各行各业之间的联系只会变得越来越密切,加上全球各国之间的经济交流不断加深,未来的世界必将依托互联网建立起一个高度信息共享,合作高度发展的世界。铸造冶金行业,作为一个国家基础产业之一,具有不可替代性,同时又具有一定的发展滞后性,为了适应新时代的发展,铸造冶金企业必须要充分发挥互联网的优势,在经营方式上做出有效调整。首先,是通过互联网,提升对自身产品的质量把控,加强产品质量的稳定性,同时优化经营过程中的物流仓储信息,增加客户对于产品的信心。其次,通过互联网平台,进行市场信息的收集与整理,提高自身对于产品的风险预防和发展定位,同时通过互联网公共平台,加强与同行业和相关行业之间的信息交流,对整个市场进行把控。最后,在具体的产品销售时,要依靠互联网的优势,给予中间商最大程度的自由度,在自身可控范围内,让中间商发挥出最大作用,提高产品的营销效率,同时,还要意识到我国当前对于国际社会的影响,适时扩宽自身的海外经营渠道,着眼于世界,把握我国当前铸造冶金行业发展的黄金时期,实现企业长期稳定的发展目标。
作者:许笛 单位:贵州师范学院
英文名称:Modern Cast Iron
主管单位:一汽铸造有限公司
主办单位:无锡一汽铸造有限公司;中国机械工程学会
出版周期:双月刊
出版地址:江苏省无锡市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1003-8345
国内刊号:32-1112/TG
邮发代号:28-178
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
现代化企业大生产条件下,随着生产工艺流程的机械化和自动化程度的不断提高,各类起重机在整个生产工艺过程中已不仅仅是单纯地起到辅助作用,而是逐渐成为连续生产作业工艺流程中的一种重要的专用设备。特别是在钢铁冶金企业中,冶金起重机越来越成为制约钢铁高产达标的关键设备之一。而作为起重机的心脏部件———减速器,是原动机与工作机之间独立的闭式传动装置。可将原动机的转速减速到所需要的转速,并相应增大转矩,扭矩按原动机输出扭矩乘以减速比;降速同时降低了负载的飞轮惯量,飞轮惯量的减少与减速比的平方成反比。它直接关系到起重机的适应工况类别、安全性和工作寿命。
2减速器的种类
应用于起重机的起升、运行、回转和变幅机构的减速器按其传动和结构特点可分为齿轮、蜗杆、行星齿轮、摆线针轮及谐波齿轮减速器。应用在起升机构上的减速器以齿轮、行星减速器为主。
3冶金起重机中起升机构用减速器
起升机构是冶金起重机的核心执行机构。为满足不同冶金工艺流程的使用要求,起升机构分为很多种,因此应用于起升机构的减速器种类也很多,主要有圆柱齿轮减速器、棘轮棘爪减速器、蜗轮蜗杆减速器及行星减速器。
3.1普通齿轮大减速器
圆柱齿轮分体大减速器如图1所示,应用于200t以上吨位铸造起重机中。该减速器全部采用圆柱齿轮副,两根高速轴之间采用过轮相连以达到同步运行。该类型减速器优点为:齿轮均为圆柱齿轮,易于加工制造及安装;箱体独立,小车架变形对其影响小,装配及维护方便。
3.2蜗轮蜗杆减速器
蜗轮蜗杆减速器加大开式齿轮起升机构型式应用于大吨位铸造起重机中,如图2所示。整个传动链采用闭合式,在单侧系统故障状态下,可满足单系统完成短时工作循环的要求。大开式齿轮工况条件恶劣,寿命短,其加工精度要求也较高,目前极少使用。
3.3整体大减速器
整体大减速器如图3所示。两个低速轴大齿轮采用过轮啮合,保证了低速级输出轴的同步动作及其相对的旋转方向。与圆柱齿轮分体大减速器不同,低速级输出轴相连比高速轴相连安全可靠,同时设置棘轮棘爪装置。当其中一个电动机的转速小于另一个时,由相啮合的齿轮带动,小转速的棘爪轴速度快于内棘轮,造成棘爪打滑,使该电动机短期内不受载,脱离驱动。无载导致转速加快,直至同步工作。如果其中一个电动机发生故障,另一电动机也可在短期内独立工作。该减速器在大吨位铸造起重机中应用广泛,但箱体与小车架加工成一体,加工精度较高,使用维护相对复杂。
3.4行星减速器
行星减速器如图4所示。行星减速器具有双自由度,即单系统发生故障时,另一系统可以一定的速度长期稳定运行,传动链内所有零部件均不过载,不会造成钢厂停产的损失,因此在铸造起重机中有广泛应用。
4冶金起重机中的行星减速器
应用于冶金起重机上的行星减速器按不同工况要求分为单行星包行星减速器和双圆柱齿轮行星包行星减速器。行星减速器双自由度的特点适合炼钢厂频繁及无检修的时间工况。当两套传动系统中一套出现故障(传动链故障、电机本身故障或电控系统故障)时,另一套可长期以1/2额度速度连续长时间进行工作,保证将吊运的钢包安全平稳放到安全位置。同时也可以作为起升机构获得另一套速度的稳定运行方案,在此情况下传动链中的任何一个零件都不过载,从而大大提高了起升机构机械系统安全性能。行星减速器是一个双自由度的齿轮传动系统,失去任何一个自由度的控制,势必造成溜钩、坠包事故,因此采用该种行星减速器的起升机构必须配套使用检测整个传动链故障的电子故障检测系统及安装在卷筒组上的紧急制动器,从而确保整个传动链的安全。
4.1单圆锥、单圆柱齿轮行星包减速器
单圆锥齿轮行星包减速器是应用在冶金起重机中的早期产品,如图5所示。该行星减速器行星包内齿轮为锥齿轮,其加工精度和装配精度要求很高,使用过程中,高速轴存在一定的轴向力易造成锥齿轮损坏而导致潜在事故。随着国内起重机技术的不断发展,新型单圆柱齿轮行星包减速器开始应用于冶金起重机中。该新型减速器是以锥齿轮行星减速器为基础开发的,两者工作原理相同,该减速器可完全弥补锥齿轮行星减速器的缺点,且降低了加工成本,因此被起重机普遍采用,如图6所示。
4.2双圆柱齿轮行星包减速器
目前,国内外部分钢厂起重机中还应用另一种特殊形式的行星减速器———双圆柱齿轮行星包减速器,其工作原理同原有的行星减速器,格局进行重新布置,保证单一系统事故状态下,起升机构仍可将溜钩的盛液态金属容器支持住,避免液态金属外溅,有效地提供起升机构的安全性,如图7所示。该减速器的布局特点是:相当于两套行星减速器合并为一套减速器,减速器内部齿轮和传动轴设计安全系数的选择充分考虑到了能够承担全部由低速级折算到高速级的扭矩,杜绝了恶性事故发生的可能性。应用该种行星减速器的起升机构不必安装低速轴紧急制动器及传动链故障电子实时监控系统,从而大大地节约了成本。
4.3单、双圆柱齿轮行星包减速器对比
以下对单圆柱齿轮行星包减速器和双圆柱齿轮行星包减速器这两种减速器的布置和使用进行对比和分析,如图8所示。具体参数对比详见表1。
关键词:镁合金;铸造成型技术;研究分析
中图分类号:F407.471 文献标识码:A 文章编号:
铸造工艺的历史可追溯至6000年前,是早期人类就掌握的一种金属热加工工艺。铸造工艺的使用是一种成本较低的金属成型法,对于一些形状较复杂、工序较多的零件具有明显的铸造优势。
随着人们对于环保的重视和节能的要求,一些综合性能更好的新型材料逐渐产生。随着世界航空航天事业和交通运输的大力发展,新型的合金材料的研发备受人们瞩目,在众多材料中,镁合金引起本身具有的优质性能被广泛使用,对于镁合金的研究和开发成了众多技术材料研究的重点。
镁合金的性能特点
镁是常用金属中的一种,其质量较轻且资源较丰富。在地壳中的含量约有3%,其存在形式以碳酸钙镁和菱镁矿为主,镁的化学性能较活跃,在对其进行采用时,必须要进行合金化,以避免其因空气的接触而产生自燃。镁合金具有以下的性能特点:
(一)镁合金的密度较小,其密度为钢铁的2/9,铝合金的2/3,是合金结构中最轻的一种,在使用时能够有效减少部件的整体重量,降低能耗。
(二)镁合金的强度要高于强度做大的纤维材料和工程塑料,因此其使用程度较广。
(三)镁合金具有较强的阻尼性和吸收性。因此在汽车中使用可增强其减震效果,保证使用安全性和舒适性。
(四)镁合金具有较高的导热性,其膨胀空间较大,但弹性较差,导热性能较差,在高散热性能的电子产品中具有很高的使用价值。
(五)镁合金具有较高的电磁屏蔽性能,能够有效的防止电磁波的干扰,在手机通讯等产业中被广泛使用。
(六)镁合金易于加工成型,其外观质感较好,可作为电子产品的外壳使用。
(七)镁合金在使用中的收缩程度较小,尺寸较稳定,不会受到外界环境的影响而产生变化,因此在一些工程中也会使用到。
镁合金铸造成型技术分析
铸造方法
在进行压铸的过程中,由于镁合金液在进行充填时处于高速流动的状态,型腔内的气体无法正常排出,就会造成成型后的整体组织疏松,在铸件表面会形成鼓包的现象。随着技术的不断发展,新的压铸方法逐渐产生例如:真空压铸、充氧压铸和挤压铸造等,这些新型技术的采用减少了生产中出现的缺点,降低了铸件组织中出现的疏松和气孔的产生几率。增加了铸件的生产密度。在镁合金生产的汽车部件生产中采用低压铸造和差压铸造技术,采用这种方法能够将加压系统和合金的气体保护进行有效结合,简化生产工艺和程序。图为真空压铸镁合金的力学性能:
(二)塑性成型技术
在室温条件下,镁合金的塑型能力较差,在高温环境下,由于会出现孪晶滑移现象,其塑性成形的能力大大增强。在塑性成形的过程中要着重考虑变形速率和应力状态。在进行镁合金的塑性成型过程中主要有锻压成型、挤压成型、冲压成型和固态成型技术。
1、锻压成型技术。镁合金的可段性由固相线、变形速率和晶粒尺寸决定。在进行锻压的过程中通常采用具有可段性较强的AZ和ZK系,对其进行晶粒细化和合金元素的添加,使得晶粒的尺寸达到要求。在对镁合金进行锻造时一般采用水压机,减少其裂缝的产生。在进行锻造的过程中要对锻造温度等参数进行严格的控制,保证其温度的适宜性,避免因温度过高造成晶粒的膨胀,从而降低塑性能力。
2、挤压成型技术。在进行镁合金的挤压过程中使用的原料为AZ和ZK系镁合金,在高温条件下也可使用WZ系,挤压时的温度要控制在300~400℃.由于镁合金的热熔指数相对较低,因此要素挤压筒和模具进行预热,使其温度达到锭胚温度,同时要对锭胚温度进行设定,保证其上限和挤压速度合适,避免出现催热,最低温度值应为300℃,若温度低于300℃以下,会降低成形性。在进行挤压型材的选择时可以考虑使用空心材质。
3、冲压成型技术。没得晶格结构为密排六万,其塑性能力较弱,在进行镁合金的冲压过程中发展嘟嘟较慢。随着世界工艺对于镁合金的大力研制,冲压工艺逐渐成熟,在目前的技术发展中,台湾、美国和德国的技术发展处于领先的地位。
4、半固态成型技术。在进行镁合金的成型技术研究中,半固态成型技术由于其本身的技术优势和良好的使用性能取得了迅速的发展,是镁合金成型技术中的重要组成部分,其显着特点在于:成型要求温度较低,制件的七夕率要求较低、生产出的成品尺寸精度较高,可重复性较强。其技术成型图如下:
(三)连接成型技术
在镁合金的连接成型技术总监是将两块镁合金的构件进行连接,但由于其受到技术条件的限制,发展相对滞后。镁合金的连接技术是制造技术中不可或缺的一部分,其中包括冶金连接、机械连接和化学连接。
1、冶金连接。在进行冶金连接时,镁合金由于具有热脆性的特点,容易形成氧化膜,同时也加大了焊接的难度。在进行连接时,采用熔化焊和钎焊。其中,熔化焊的方式较为灵活多样,能够根据材料的种类和特性进行不同的选择。钎焊在使用时采用熔点低于连接材料的金属进行连接,对连接界面起到浸润的作用,在进行连接后进行冷却结晶,使材料相连接。但由于其本身具有材料限制性的特点,使得其应用范围得到了限制。因此对于其进行的研究还有待进一步深入。
2、机械连接。在镁合金的零部件或其它材料之间进行连接时通常采用机械连接的方法,其连接过程较简单。其中有铆接、螺纹连接两种方式。铆接是指采用铆钉将两种材料进行连接,螺纹连接是指采用螺纹将零件相连接,但其明显的特点为连接部分暴露在空气之中,因此很容易就会受到氧化和锈蚀。
结束语
随着镁合金技术的进一步发展,镁合金的应用范围正在逐渐的扩大,在我国的镁合金产业中,应加大对于镁合金的加工和利用,提高产品的生产质量,为镁合金产业的发展提供更加有力的条件。
参考文献:
[1]王波,李名尧,吴华春. 镁合金成形技术的研究及应用趋势[J].铸造技术,2011(11)
关键词 氧化物;陶瓷;铁基;复合材料;润湿性
中图分类号TF12 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)123-0135-02
0引言
氧化物陶瓷/铁基耐磨复合材料,氧化物陶瓷的特性有机械强度高、耐磨性能好、耐腐蚀性好、热稳定性好,缺点是易碎裂、不易加工、骤冷骤热性能不良。金属合金材料加工性能好、韧性好,但耐磨性能不良。如何把陶瓷的优良特性与金属合金材料优良特性结合起来,扬长避短,国内外都做了大量的研究与实践。因此,具有陶瓷的优良特性及耐磨性能,又具有金属材料的优良特性的耐磨复合材料被广泛应用于各种耐磨领域。这就需要把陶瓷与金属复合到一起,但现有的生产制作工艺复杂,对工艺装备要求高,生产成本居高不下,很难被多数生产企业采用,因此,我们要研究一种生产工艺来降低生产成本,能让多数普通企业能用上高硬度、高强度、高耐磨性、高韧性的复合材料。
1背景
磨损是零部件失效的一种基本类型,普遍存在于冶金、矿山、电力、机械、国防、军工、航空航天等许多工业部门,这造成了材料的极大浪费和能源的巨大消耗。据不完全统计,目前国内每年消耗金属耐磨材料高达600万吨以上。以上数据可知,提高机械设备及零部件的耐磨损性能,可以大大减少能源消耗,提高生产效率。众所周知,陶瓷具有很高的耐磨损性能,而金属具有良好的韧性。这些性能很难在同一材料中协调一致,为了解决这一矛盾,使用氧化物陶瓷铁基耐磨复合材料是较好的选择。
2现行生产工艺
现行生产工艺有几大类:1)将制备好的氧化物陶瓷颗粒与自熔性金属合金粉末混合后(按一定比例)用油压机或等静压压制成工艺所需的形状,用高于自熔性金属合金熔点的温度下,进行烧结;2)将制备好的氧化物陶瓷颗粒与自熔性金属合金粉末混合烧结,是利用自熔性金属合金与氧元素结合能力的差异,将金属从其氧化物中置换出来,形成氧化物陶瓷/铁基耐磨复合材料;3)将自熔性金属合金熔液熔渗到陶瓷预制体多孔之中。上述方法只能生产小型复合材料块,无法将复合材料复合到需要耐磨的部位,运用到矿山机械、粉碎设备上难度很大。此工艺经济性稍差。
3研究方向
氧化物陶瓷铁合金复合材料性能优良,但与大型结构件复合复合困难,制备过程比较复杂。虽然,现有工艺解决了一些问题,在制作单个氧化物陶瓷铁合金复合材料上等研究取得了一定的进展,在实际应用领域但仍未开发出适合实际的产品。因此,需要研究开发出适合的新型制备工艺。我们主要研究方向是如何将复合材料复合到需要耐磨的部位,运用到矿山机械、粉碎设备上,重点在能降低成本、实现大规模生产进行研究探讨。
4实施方法
1)合金耐磨预制件制成工艺:将氧化物陶瓷颗粒与自熔性合金粉末按比例用机械进行充分混合,依据用户产品结构不同设计不同的模具,在油压机下将合金耐磨预制件压制制成特定形状,如柱状、条状、块状、蜂窝状等;2)冶金工艺:将耐磨预制件置于用泡沫、塑料等高分子有机材料制作的实体模具内用真空冶金铸造工艺进行复合铸造。利用金属母液的温度将合金耐磨预制件烧制成型并与合金耐磨预制件形成冶金结合面。该工艺设备投资小、工艺简单、金属母体与耐磨预制件冶金结合面良好。
5工艺过程
1)将粒径为8目的氧化物陶瓷颗粒10%、粒径为30目的氧化物陶瓷颗粒39%、粒径为60目的氧化锆陶瓷颗粒48%与自熔性铁基合金粉末7%,使用水溶性树脂4%机械混合均匀得混合物,放入油压机中用模具压制成型然后放入80°C的烘箱中烘干得到耐磨预制件;
2)将耐磨预制件在800℃的箱式炉中进行排胶;
3)将排胶后的耐磨预制件涂抹硬钎剂;
4)将涂抹硬钎剂的耐磨预制件置于用泡沫、塑料等高分子有机材料制作成为与要生产铸造的零件结构、尺寸完全一样的实体模具内;
5)实体模具经过浸涂强化涂料并烘干后,装入真空造型砂箱中排列好做好浇铸口,然后用干石英砂埋好,经三维振动台振动埋实;
6)用中频感应炼钢炉将耐磨基础件金属母体常用耐磨件的高锰钢、合金钢、高碳铬铁熔化成金属液,用浇包将合金钢水浇铸到真空造型砂箱上的浇铸口中,真空造型砂箱在0.5Pa的负压状态下浇入熔化的合金金属液,使高分子有机材料实体模型受热气化被抽出,被液体合金金属取代冷却凝固后成型,同时利用合金金属母液的温度将耐磨预制件烧制成型并与耐磨预制件形成冶金结合面。
6优点
1)利用合金金属母液的温度将耐磨预制件烧制成型并与耐磨基础件形成冶金结合面。耐磨件基体和氧化物陶瓷不会发生变形;
2)工艺简单、制作材料不需进行热处理就能达到所需
硬度;
3)解决了氧化物金属陶瓷和金属基体结合难的难题,避免了浇注工艺带来的缺陷;
4)耐磨工件表面氧化物陶瓷、金属呈规律分布,既保证了耐磨件的耐磨性,又保证了其抗冲击性能;
5)冶金面结合良好能大幅度降低生产成本,实现大规模生产。
参考文献
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该项目于2003年12月8日开始建设,04年12月进入试产,项目生产能力为年产36万吨生铁,产值近9亿元,利税1.29亿元。
为进一步提升公司产品价值,创造更大利润,公司将着眼于长远,规划筹建铸造产业,把生铁变成铸件,配件,进一步完善和延伸新鄂煤“铁矿石-矿粉-冶金-铸件-配件”产业链条,最终实现由初级产品到初终级产品的全面发展,进一步扩大企业的利润空间。
****冶金公司注册后经过一年基础建设,于2005年3月16日正式投产运营。第一炉沸腾的铁水出炉的那一时刻,成功的喜悦悄悄爬上了每个冶金人的脸庞,同时也宣告了一个新生命真正意义上的诞生,吹响了****冶金公司向钢铁进军的号角。
自进入05年第二季度以来,由于周边环境的变化,国家宏观调控政策的影响,我国钢材价格持续下滑,致使生铁价格一落再落,加之以前的高、精、尖生产成本的不可替代性,导致铁水价格的不可弥补,亏损自然而然的摆在每个钢铁企业的面前,危机悄然而生。 如果一个企业没有极强的生命力,在每一个危机的关头,在每一个可能死去的危机面前,她都将为被淘汰者。在面临困难与危机的并存的危难时刻,冶金人不断创新、变革生产坚持挺过来。如果说企业经济的发展壮大中有一千个死去的机会,那么我们有一万个活下去的理由。因为冶金人始终牢记自己肩负的重任和领导的殷切期望,冶金人更明白自己的处境和自己应该去做什么。
危机和变革同在----“三大战役”打造公司生命线基础。在危机面前,企业呼唤时代的英雄,而英雄就是在困难面前善于变革者。迅速分析现状、果断制定决策,以总经理为首的领导班子深入研究、积极探索打响企业安全、生产、经营保卫的三大战役。“加强原燃、物料管理,开展职工安全技术素质培训年活动,加强以控制成本为核心的经营模式”。强管理、保安全、缩成本,对企业进行彻底的改头换面。三大战役保证了安全生产的顺利进行,改进生产工艺后较投产初期降低烧结矿、铁水成本300元/吨,从思想上改变了节约的概念,把节约从能源的范畴扩展到对时间、空间、能源等方面的综合合理利用。
挑战与机遇并存---“三步走战略”稳定公司经营软着陆。在钢铁形势不容乐观的情况下,如果主导产业不能创造利润价值,那企业就要对生产重心进行战略转移。领导班子经过深入研究,决定施行三步走战略:第一步,限制铁水产量,不再盲目追求稳产高产;第二步,加大烧结矿生产力度,多余的烧结矿全部外销;第三步,炼铁重点向铸铁转移;同时全公司推行成本的节约。通过精心组织、合理安排,公司摆脱了铁水生产销售困境,在困难与危机面前勇于挑战,实现公司了经营软着陆。
“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。”成功者总是那些拥有坚韧意志的人,总是那些从来不曾放弃的人。而我们,同样拥有坚韧的意志与不懈的追求。多少的不眠之夜,多少的艰难困苦,多少迷惑与挑战,我们都挺过来了。现在,我们可以坚定地说一句,没有什么可以阻挡我们前进的脚步了!在去年最困难的后四个月,我们经受住了困难的挑战,并在钢铁形势十分不利的情况下保持了赢利。对一个企业来讲,生与死、危机与机遇、风险与顺境都是同时到来的,远离死就是生,化解危机就是机遇,规避风险就是顺境。2006年将是长足发展的一年。我们将取得更大的成就回报集团公司。版权所有
关键词:VC铁基复合材料 粉末冶金法 原位内生相法
随着机械制造业的迅速发展,对于耐磨性材料提出了更高的要求:首先要求耐磨性材料具有一定的韧性和较大的强度;其次要求在常温情况下具有较强的抗磨性和在高温工作条件下仍能保持较高的抗磨性。使用一种材质已经无法满足要求,急需一种介于硬质合金和高速钢的新型材料出现,兼有硬质合金的硬度、耐磨性和钢的强度、韧性。硬质合金虽然技术上比较成熟,但其价格较贵,限制了它在大众民用工业中的应用。此外,由于W,Co的资源缺乏,价格不要影响TiC颗粒的尺寸大小;微量的Cu、Ni合金有利于TiC颗粒的形成;在合金熔体中,Ti和C原子合成TiC颗粒,形核并长大直到TiC与熔体达到平衡。
目前,在研究铁基复合材料方面,国内外专家研究的主要是WC/Fe、TiC/Fe复合材料,另外也有以氮化物、硼化物及金属间化合物增强体来增强铁基材料,并不常见。目前应用最成熟最广的铁基复合材料是碳化钨钢结硬质合金、TiC钢结硬质合金,这两种合金各有优缺点。TiC和VC均具有高硬度、高模量、高熔点、热力学稳定性高等特点,因而被广泛用作复合材料的增强相。此外,钒在钢中常被用来细化钢的组织,提高晶粒粗化温度,降低钢的过热敏感性,增强钢的韧性、强度。国内应用最早,最广泛的碳化钛合金是GT35,在光学显微镜下,TiC粒子多是圆形的并且边缘整齐,而在电子显微镜下TiC的粒子的边缘不整齐,有很多细小的凸起,每个小的凸起的形状均呈现针尖。WC是金属碳化物间隙相,是具有简单六方点阵的过渡族,大晶粒棱边在电子显微镜下呈现形状比较锋锐,而小晶粒棱形状角比较钝。WC的尖角形态从钢基硬质相的粒子形态上看容易降低合金的摩擦系数,但克服冷焊现象不如TiC有利。但WC与TiC相比有较强的塑性,因此对与钢结硬质合金来说,WC型的韧性要比TiC型的韧性要强。根据硬质相在合金中的分布图来看,在TiC钢结硬质合金中,经常发现使合金变脆的碳化钛环形结构,有时候会占据合金结构的大部分面积。该结构是由于碳化钛烧结温度高,使得小的碳化钛晶粒在钢基体中溶解,然后在较大的碳化钛上析出,长大,最后在钢的基体周围形成一个环行结构。与碳化钛钢结硬质合金相比,WC钢结硬质合金的组织中有着较严重的碳化钨晶粒“桥接”现象,即把碳化物晶粒桥接起来的非钢基体组织,它会导致合金机械性能、加工性能变差。上面两种组织的缺陷都可以通过对合金锻打使其增强。从碳化钨的润湿性来看能完全被铁族金属润湿,在铁中的溶解程度远比TiC高,故而WC钢结硬质合金可以在真空的条件下或在氢气条件下烧结,降低生产成本、提高成品率、提高产品质量稳定性、断口的致密性,而碳化钛合金烧结仅能在真空条件下烧结。铁基复合材料现阶段的制备工艺主要用的方法有两种:粉末冶金法和铸造原位合成法。铸造原位合成法局限性:熔体的流动性随着增强体量的增加会降低,从而使增强相所占的体积比例增加;由于熔体的密度和增强相差距较大使增强相在铸造原位合成的过程中,造成不均匀的增强相分布,易偏析;而碳化物颗粒容易长大在高温熔体中;碳化物的形态容易恶化在铸造过程中,如生成些碳化物共晶等。
采用粉末冶金和原位内生相结合的方法,优点是:使其增强体分布更加均匀;增加了增强相体积分数。而缺点是:在产生过程中存在着界面污染,从而使得铁基体与增强体的润湿性变差;烧结致密化较差,形成较差碳化物的形态,并且存在长大现象或者桥接现象。
相对于其他材料VC与铁的润湿性较好,烧结温度低,同时对于V、Ti资源十分丰富的攀西地区。因而以铁为基体、VC颗粒为增强相的复合材料的研制和开发有着广阔的的前景。由于属于同一周期的过渡金属V和Ti,且其原子序数相差1,它们能产生的碳化物都具有熔点高、硬度高和稳定的化学性,因此VC可作为铁基复合材料的理想增强体,目前国内外专家学者对VC铁基复合材料的研究相对较少。世界上共生于钒钛磁铁矿的钒资源占己探明钒资源储量的98%,钒钛磁铁矿资源储量最多的在我国攀西地区,探明储量大约100亿吨,占我国储量90.54%的攀钢公司自投产以来,已累积了高钛型炉渣大约5000多万吨,钒钛资源如何合理利用是攀钢公司面临的一个非常重要的课题,因而开展利用粉末冶金原位合成法制备Fe—VC复合材料研究对我国攀西地区钒钛资源的合理发展,促进地区经济的腾飞发展具有重大意义。
参考文献:
[1]尤显卿,钢结硬质合金硬质相种类与含量选择[J],硬质合金
[2]石建国,粉末冶金反应合成碳化钒颗粒增强铁基复合材料制备工艺基础研究
[3]游兴河,WC在WC/钢基复合材料中的溶解行为[J],复合材料学报