论文摘要
隔膜泵是传统泥浆泵的更新换代产品,曲轴则是隔膜泵的心脏。之前隔膜泵曲轴采用锻造方法制备,生产周期长、金属利用率低、成本高,有时发生曲轴断裂事故。电渣熔铸钢质纯净、组织致密、是以铸代锻,降低成本,提高产品性能的有效途径。本文以隔膜泵曲轴为研究对象,研究了电渣熔铸一步成形曲轴关键工艺、42CrMoA电渣钢的冶金质量和热处理工艺,获得了成形质量好、金属纯净、机械性能高的曲轴毛坯。曲轴电渣熔铸关键工艺研究结果表明:（1）通过优化曲轴形腔坡变处熔铸工艺,实现了金属液长距离溢流;（2）合理的控制了换电极工艺,确保了换电极处表面成形和内在质量;（3）通过理论基础和对生产数据的采集、整理,得到了较为准确的结晶器线电流密度和工作电压方程,优化了曲轴整体熔铸工艺参数。采用上述工艺制备的曲轴毛坯,表面成形质量和内部组织良好。冶金质量结果分析表明:42CrMoA电渣钢的化学元素分布均匀、无偏析;有害元素S、P有所降低;非金属夹杂物减少,呈细小颗粒状。热处理工艺研究表明:（1）通过920℃退火+900℃正火+870℃淬火+580℃回火处理,42CrMoA电渣钢综合力学性能最佳,其各项性能为:抗拉强度975MPa、屈服强度880MPa、延伸率16.5%、断面收缩率55%、冲击韧性82J、硬度HB 309,达到42CrMoA锻钢标准JB/T6396-92要求,且各向同性较好。采用上述热处理工艺的42CrMoA电渣钢与同材质锻钢相比,拉-拉疲劳性能相当。（2）采用上述热处理工艺,其组织为回火索氏体,渗碳体聚集球化、弥散分布在基体中起强化作用,同时经高温回火以后,基体发生回复和再结晶,钢的内应力基本消除,有少量铁素体析出,因此,电渣钢的强度和塑性都得到提高。电渣熔铸隔膜泵曲轴已交付使用,达到了沈阳冶金机械公司定货要求,并开始了批量化生产。