1、概述
随着国内钢铁工业的高速发展，耐热、耐磨新材料的应用愈加广泛。铬锰氮钢以其具有耐热、耐磨、强度高的优势，深受钢铁企业中烧结矿生产设备的青睐。
烧结厂用3100mm×7500mm耐热振动篦板（俗称筛板）即为铬锰氮钢材料，牌号为ZG30Cr18Mn12Si2N，属高合金耐钢。该材质铸态为奥氏体，具有很高的强度和韧性，常温下ab≥490MPa，a≥8%。篦板在850'C温度下工作，承受振动频率为750次／mm，振幅为3.5～4.5mm，用来筛分烧结矿中小于5mm的粉末，以满足高炉生产对粒度的要求。
篦板铸件结构的特殊性和铬锰氮钢含气倾向大的特点为生产合格产品增加了困难。笔者在试制过程中采取了一些有效的措施，成功地生产出了烧结机用耐热振动筛铸件。
2、铸件结构和技术条件
铸件整体结构呈板类件，外形几何尺寸为1120mm×1040mm×22mm．工作面上均布呈“人”字形排列的筛孔，筛孔尺寸为33mm×5mm，共计1200余个。铸件简单结构及筛孔尺寸见图1。
铸件材质为ZG30Cr18MnlZSi2N。其化学成分要求见表1。
铸件要求筛孔排列规则，通孔、孔的尺寸不大于5mm×33mm；
铸件工作面铸造后不允许出现裂纹（含微裂或发裂），工作面平整，无翘曲等铸造缺陷。
3、试制条件
3.1熔炼及浇注
钢水的熔炼在300kg碱性中频感应电炉中进行，用插入式热电偶测温，控制出钢温度。采用常规快速法进行炉前化学元素分析。
因为铬锰氮钢导热性差，凝固时间长，所以钢水的流动性很好。不但缩短了冶炼时间，并可适当降低浇注温度。浇注温度控制在1410～1430℃，用转动式钢水包浇注，浇注时必须掌握好“两头小、中间大”的原则。
3.2使用的金属材料及炉料配比
钢水冶炼全部用新料，未用返回料，所用金属材料及炉料配比见表2和表3。
3.3铸型制作
铸型外型采用CO2，水玻璃自硬砂手工制型；
坭芯采用冷硬呋喃树脂砂制芯，专用S201型树脂混砂机混制，树脂加入量为1.5%～2. 5%，硬化剂占树脂量的30%；
采用坚固木质实样模型，缩尺取1. 85%；
坭芯（孔芯）用实样芯盒，经放样后划分出芯盒数量并编号，确定下芯位置及顺序；
铸型合箱前后均应预热，保证浇注时铸型温度在60～80℃。
4、技术措施
4.1钢水冶炼
(1)早期造渣
电弧炉炼钢对炉渣有严格要求，同时要有氧化还原期的控制。而感应炉炼钢有别于电弧炉炼钢，基本是个炉料的重熔过程。钢水与空气接触时间长，吸气量变大，大大增加了铸件产生气孔缺陷倾向。因此要求在装入炉料之前，先在炉底装入1%造渣剂，实施钢水早期造渣，防止钢水过早吸气。
(2)强化脱氧
感应炉炼钢常规脱氧方法显然对含气倾向严重的铬锰氮钢已不适应．应当进行强化脱氧。我们的做法是：钢水熔清后进行预脱氧。然后用硅钙粉适量覆盖．对钢水进行扩散脱氧，出钢前再进行沉淀脱氧（不允许插铝）。从而达到强化脱氧目的。使钢水含氧量降到最低。
(3)固氮
铬锰氮钢的冶炼要水严格控制Mn、N元素，氮元素含量不足将难以保证得到单相奥氏体。Ti元素在钢水中与氮的结合力较强，形成TiN，在钢水中起到固氮作用，因此加入微量钛(Ti)对保证含氮(N)量能起到一定作用。
4.2铸型制作
(1)坭芯（孔芯）采用冷硬树脂砂
由于铸件筛孔窄小且密布，容易产生裂纹。试制初期使用C02水玻璃砂制作孔芯。因砂芯强度高、退让性差，导致筛孔发生裂纹情况严重。采用退让性良好的树脂砂制芯后。彻底解决了裂纹缺陷。出于树脂砂发气量大，应当注意选用低发气量的树脂。同时制芯时注意做好排气措施。
(2)分型面位置的调整
要保证筛孔全部铸穿，使孔穿透率达到100%是制作篦板铸件的难点。试制初期，仅考虑到方便造型操作合组芯．对分型面的选择未引起重视，结果筛孔平面上常出现5%左右的孔未穿的现象．经分析认为这与分型面选择位置有关。此后调整了分型面位置，见图1，使砂芯全部固定在}二箱，砂箱的重力及压铁重量作用使孔芯面与下型接触紧密．达到了孔穿目的。
(3)倾斜、快速浇注
篦板铸件因孔芯（筛孔）众多．钢水浇注后会形成较大阻碍怍用。从而使钢水充型能力减弱．极易使铸件形成冷隔或浇不足等缺陷。因此浇注系统按开放式没计汁算。保证浇注速度达到≤0s/件，并适当垫高浇口端，以增大压头、提高浇速。
(4)热模浇注
由于采用CO2：水玻璃砂铸型（外型），再涂刷醇基涂料，铸型表层仍然存在水份．增大了铸件产生气孔缺陷的可能性。因此，浇注之前铸型应预热烘烤砂型表层。我们规定铸型浇注前温度应保持在60～80℃。
5、试制结果
5．1 铸件化学元素分析及金相检查结果
经化验分析结果见表4。铸件铸态金相检查结果为：铸态基体组织均为奥氏体加碳化物。
5.2表面质量及几何尺寸
经用户检查验收，铸件工作面平整，无裂纹、凹陷等缺陷，铸孔全部穿透。
外形尺寸1120mm和1040mm尺寸处误差均为±5mm。符合要求。不影响安装或更换。
5.3跟踪使用效果
篦板铸件于2003年2月上机使用至今．未发生孔裂，预汁使用寿命可以达到8个月以上。完全满足用户要求。
6、结束语
铸件试制成功经验证明，铬锰氮钢篦板铸件虽然存在制作难度较大的问题．但是只要技术措施得当、工艺合理，完全可以制作出满足用户要求的产品。
