（19）中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局（12）實(shí)用新型專利（10）授權(quán)公告號CNU（45）授權(quán)公告日期2020年1月10日（21）申請?zhí)?.2（22）申請日2019年1月。 08（73）河北省石家莊市洪山區(qū)紡織路1號上海紡織學(xué)院專利地址（72）發(fā)明人陸繼軍李繼昌徐子立吳正熙（74）專利代理機(jī)構(gòu)上海泰山北斗專利代理機(jī)構(gòu)（特總）合伙人）程千輝律師 (51)Int.Cl./08(2006.01)/00(2006.01)(ESM) 該發(fā)明創(chuàng)造已于同日申請發(fā)明專利。 權(quán)利要求書，1頁，4頁，附圖，4頁（54） 實(shí)用新型名稱一復(fù)合石墨激冷器（57） 摘要本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合石墨激冷器，包括石墨激冷器芯和金屬激冷器，石墨激冷器為位于金屬激冷鐵內(nèi)部，金屬激冷鐵外面涂有石墨激冷鐵。 金屬冷鐵完全覆蓋在石墨冷鐵的外側(cè)，或者大部分覆蓋在石墨冷鐵的外側(cè)，部分石墨冷鐵芯漏出。 本實(shí)用新型復(fù)合冷鐵由石墨冷鐵和金屬冷鐵組成，既具有金屬冷鐵的高硬度，又具有石墨冷鐵的低密度、高導(dǎo)熱率的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的金屬冷鐵可以由鑄鐵、鑄鋼、鋁或其他合金制成。 復(fù)合冷鐵整體性好，操作方便，使用壽命長。 權(quán)利要求書1/1頁1.一種復(fù)合石墨冷鐵芯，其特征在于，包括石墨冷鐵芯（2）和金屬冷鐵芯（1），所述石墨冷鐵芯（2）位于在金屬冷鐵芯（1）內(nèi)，金屬冷鐵芯（1）包覆在石墨冷鐵芯（2）的外側(cè)，石墨冷鐵芯（2）呈長方體形狀，上表面和下表面設(shè)有多個(gè)波紋（3），石墨冷鐵芯體（2）的上表面上的波紋（3）的上表面和下表面上的波紋（3） 3)在下表面上泄漏出金屬激冷器(1)的外表面并與金屬激冷器(1)的外表面齊平； 或者石墨冷鐵芯（2）為長方體形狀，金屬冷鐵（1）為等厚弧板形狀，金屬冷鐵（1）完全覆蓋在石墨外部冷鐵芯體（2）。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合石墨激冷器，其特征在于，所述金屬激冷器（1）為鑄鐵、鑄鋼、鋁合金金屬中的任意一種或多種。 說明書第1/4頁 一種復(fù)合石墨冷鑄鐵技術(shù)領(lǐng)域 [0001]本實(shí)用新型涉及冷鑄鐵毛坯領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合石墨冷鑄鐵。 背景技術(shù) [0002] 鑄坯冷卻熔煉過程中，最終熔煉件容易出現(xiàn)縮松、縮孔等缺陷，嚴(yán)重影響鑄件質(zhì)量。

在鑄造過程中，常采用冷鐵與冒口配合對坯料進(jìn)行氮化，使工件定向熔化，擴(kuò)大冒口收縮范圍； 防止毛坯形成氣泡和裂紋； 工件與鑄鋼壁同時(shí)熔化，提高熔化速度； 提高其耐磨性等。 冷硬鐵按材質(zhì)可分為鋼冷硬鐵、鑄鐵冷硬鐵、石墨冷硬鐵等。 鑄鐵冷鐵應(yīng)用最廣泛，但密度較大，成型時(shí)勞動(dòng)硬度較大。 鑄鐵表面的刷涂性較差，靠近鑄鋼型腔的冷鐵熱量集中，容易熔化并與鑄鋼粘結(jié)； 由于其重量較重，密度是型腔的幾倍，冷硬鐵一方面受到限制，例如在鑄鋼的側(cè)面和頂部，很容易掉落并導(dǎo)致模具塌陷，導(dǎo)致在鋼坯的報(bào)廢中。 另一方面，脫模時(shí)應(yīng)保證金屬冷鐵不脫落，且冷鐵寬度通常小于30mm，容易導(dǎo)致坯料加工表面強(qiáng)度不均，脫模后色差明顯。加工。 石墨冷鐵密度小，只有鑄鐵冷鐵的1/4，導(dǎo)熱系數(shù)高，蓄熱能力強(qiáng)，是鑄鐵冷鐵的3～4倍，熔點(diǎn)高不可刷石墨的熱膨脹系數(shù)較小，相對不易引起毛坯變形，且耐火度較高，可有效避免氧化針孔的發(fā)生； 具有更好的焊接效果，降低毛坯的強(qiáng)度，提高毛坯表面的白度和耐磨性等，使用療效比鑄鐵冷加工好，多次使用的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速。 越來越多的鑄造廠家推廣使用石墨冷鐵。

大量實(shí)踐也證明，使用石墨激鐵的療效優(yōu)于鑄鐵激鐵。 采用石墨冷硬鑄鐵制成的鑄鋼表面光滑，易清砂，缺陷少，不粘砂。 已經(jīng)檢查了兩個(gè)毛坯的強(qiáng)度。 使用石墨冷鐵的鑄鋼比使用金屬冷鐵的鑄鋼強(qiáng)度更高。 石墨冷鐵寬度可置于10mm以下，可有效減小強(qiáng)度差，提高毛坯內(nèi)部質(zhì)量，消除色差。 隨著石墨冷鐵的大量使用，在加工過程中也暴露出一些問題。 主要表現(xiàn)是石墨冷鐵硬度低且循環(huán)次數(shù)少，降低坯料工藝成本，且保形石墨冷鐵制造難度大。 使用后，砂子脫落時(shí)不易與型腔分離，不易回收，影響生產(chǎn)效率。 若鑄鐵冷鐵采購價(jià)格為4500元/噸，石墨冷鐵采購價(jià)格為～元/噸，因此同尺寸、同規(guī)格石墨冷鐵采購成本為鑄鐵的80%～100%冷水機(jī)，這意味著冷水機(jī)使用的鐵越多，其成本就越低。 通常的鑄鐵激冷器可使用3～5次，石墨激冷器可使用1～10次，波動(dòng)較大。 一些鑄造公司報(bào)告說，石墨冷鐵只能使用一次。 通常，造型和制芯完成后，將模具澆注在一起，待模腔冷卻到一定濕度后，用落砂機(jī)將模腔破碎，使工件與冷鐵分離。模具型腔。 鑄鐵冷鐵由金屬制成，不易損壞。 石墨冷鐵經(jīng)過落砂機(jī)破碎腔后，邊角容易破損。 因此，石墨冷鐵在開箱時(shí)不能與落砂機(jī)上的坯料一起振動(dòng)，否則容易導(dǎo)致塌陷或振動(dòng)破碎，降低其使用壽命，降低坯料的生產(chǎn)成本。

采用坑形狀時(shí)，石墨冷鐵不具有鐵磁性，無法用電磁吸盤等設(shè)備回收，這也造成冷鐵回收困難。 大部分都是通過抓取的方式回收的，這進(jìn)一步加劇了冷鐵的損壞。 ，降低使用成本。 說明書第2/4頁實(shí)用新型內(nèi)容 [0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種整體性好、操作方便、使用壽命長的復(fù)合石墨冷鐵。 [0008] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是： [0008] 一種復(fù)合石墨激冷器，包括石墨激冷器和金屬激冷器，所述石墨激冷器位于金屬激冷器內(nèi)，所述金屬激冷器為涂覆在石墨激冷芯的外側(cè)。 [0009] 此外，金屬激冷件完全涂覆在石墨激冷件芯的外部。 [0017] 進(jìn)一步，所述石墨冷激鐵芯體呈長方體形狀，上表面和下表面均設(shè)有多個(gè)波紋，所述石墨冷激鐵芯體上表面和下表面上的凸波紋上表面、波紋的下表面漏出和與金屬冷鐵的外表面齊平。 [0011] 進(jìn)一步地，所述石墨冷鐵芯體為長方體，所述金屬冷鐵為等厚的弧板形狀，且所述金屬冷鐵完全包覆在所述石墨冷鐵芯體的外側(cè)。 [0012]進(jìn)一步地，金屬冷硬鐵芯可以采用與鑄鋼受熱段形狀相適應(yīng)的任意形狀。

[0013]進(jìn)一步地，石墨冷鐵芯體可以采用與鑄鋼受熱段形狀相適應(yīng)的任意形狀。 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的復(fù)合冷鐵由石墨冷鐵和金屬冷鐵組成。 它既具有金屬冷鐵的高硬度，又具有石墨冷鐵的低密度和高導(dǎo)熱率。 專業(yè)。 本發(fā)明的金屬冷鐵可以由鑄鐵、鑄鋼、鋁或其他合金制成，通過將熔融金屬澆注到模具型腔中，涂覆石墨部分，冷卻后復(fù)合而成。 復(fù)合冷鐵整體性好，操作方便，使用壽命長。 附圖說明 [0015] 圖1為實(shí)施例1和實(shí)施例2現(xiàn)有復(fù)合石墨冷鐵的外觀結(jié)構(gòu)示意圖； [0016] 圖2為實(shí)施例1中現(xiàn)有全涂層結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； [0017] 圖3是實(shí)施例1的石墨冷鐵芯的三維結(jié)構(gòu)示意圖； [0018] 圖4是實(shí)施例2的現(xiàn)有部分包覆復(fù)合石墨冷鐵芯的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； [0019] 圖5為實(shí)施例2的石墨冷鐵芯的三維結(jié)構(gòu)示意圖； [0020] 圖6為實(shí)施例3異形復(fù)合石墨冷鐵外觀結(jié)構(gòu)示意圖； [0021]圖7是實(shí)施例3異形復(fù)合石墨冷鐵的截面示意圖。 [0022] 附圖中，各編號所代表的成分列表如下（常見三個(gè)示例）： [0023] 1.金屬冷鐵； 2、石墨冷鐵芯； 3、凸出的具體實(shí)現(xiàn)方法 [0024] 下面對本實(shí)用新型的原理和特點(diǎn)進(jìn)行說明，所給出的實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)用新型的說明書中，需要注意的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“內(nèi)”、“方向” “外部”所表示的方向或位置關(guān)系是基于附圖中所示的方向或位置關(guān)系。 其僅是為了便于描述本發(fā)明、簡化說明的目的，并不表明或暗示所提及的裝置或裝置必須具有特定的朝向。 、以特定方向構(gòu)造和操作，因此不能解釋為限制本實(shí)用新型。 如圖1至圖3所示，實(shí)施例1、現(xiàn)有的全包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵 [0027] 本實(shí)施例制備的全包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵，金屬冷鐵1完全覆蓋在外面。石墨冷鐵手冊第3/4頁的芯體2。 [0028] 實(shí)施例1的復(fù)合石墨冷鐵的制備方法，包括以下步驟: [0029] 步驟一、用冷鐵模型制備內(nèi)部具有鍵槽的模具型腔； 冷鐵圖案用于生成模具型腔的模具型腔，它與復(fù)合冷鐵的外觀兼容； 小批量生產(chǎn)時(shí)，形狀和形狀可以用木頭制成； 規(guī)?；a(chǎn)時(shí)，可以采用鋁合金、塑料等材質(zhì)； 模具型腔可用粘土、砂、樹脂砂、水玻璃砂、油砂等混入型腔，借助冷鐵模成型。 取出模具后，制作型腔。 腔體包括上腔體和下腔體。 工件位于上腔和下腔內(nèi)。 空腔的中間。 [0030] 步驟2、準(zhǔn)備石墨冷鐵芯體2，將石墨冷鐵芯體2完全裝入工件中； 本實(shí)施例中，石墨冷鐵芯體2的長、寬、高均大于工件。

[0031] 石墨可以由市售或自制的石墨塊切割成所需的形狀和規(guī)格； 也可以來自各炭素廠的廢料和各冶煉廠的廢石墨電極。 由于石墨電極的加工性能非常好，可以使用鋸、刨、車床等直接加工成所需形狀的石墨； 制作石墨冷鐵芯時(shí)用水除去灰塵，加工完成后在室溫150～200℃下烘烤。 將石墨干燥至恒重，防止石墨悶熱形成氣孔； 石墨冷鐵的孔隙率越小越好； 石墨冷鐵芯2的長度應(yīng)滿足冷卻鑄鋼的需要。 [0032] 芯支架方案：采用與冷鐵兩側(cè)材質(zhì)相同的鑄鐵金屬制成，表面經(jīng)過熱軋等防銹處理。 [0033] 步驟三：將石墨冷鐵的正面、左右、上下兩側(cè)通過型芯支架固定在工件內(nèi)部，然后封閉上腔體； [0034] 步驟4.熔煉鑄鐵或鑄件或鋁等合金，將熔煉后的熔融金屬通過鑄造系統(tǒng)澆注到工件中。 鑄造系統(tǒng)通常包括澆注杯、澆道、側(cè)流道和內(nèi)流道。 熔融金屬進(jìn)入工件后，將石墨冷鐵芯2包裹在里面。 待鋼坯冷卻熔化后，打開箱體，抖出砂子，清理澆注冒口、毛刺和飛邊，得到全覆蓋結(jié)構(gòu)的復(fù)合石墨冷鐵。 如圖1、圖4-圖5所示，實(shí)施例2、現(xiàn)有的部分包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵本實(shí)施例制備的部分包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵，所述的石墨冷鐵芯上部有多個(gè)棱線3芯體2的表面和下表面。石墨冷鐵芯體2的上表面的凸脊3的上表面和下表面的凸紋3的下表面從金屬冷鐵芯1的表面漏出。并與金屬冷鐵1的外表面齊平。

實(shí)施例2的復(fù)合石墨冷鐵的制備方法，包括以下步驟： [0036] 步驟一、利用冷鐵模型制備內(nèi)部具有鍵槽的模具型腔； 冷鐵模型用于生成模具型腔的模具型腔，它與復(fù)合冷鐵的外觀相適應(yīng)； 小批量生產(chǎn)時(shí)，形狀和形狀可以用木頭制成； 規(guī)?；a(chǎn)時(shí)，可以采用鋁合金、塑料等材質(zhì)； 模具型腔可用粘土砂、樹脂砂、水玻璃砂、油砂等混入型腔，借助冷鐵模成型。 取出模具后，制作型腔。 腔體包括上腔體和下腔體。 工件位于上腔體和下腔體之間。 。 步驟2、準(zhǔn)備石墨冷鐵芯體2，將石墨冷鐵芯體2完整裝入工件中； 本實(shí)施例中，石墨冷鐵芯體2的長度和寬度大于工件，高度等于工件。 制備好的石墨冷鐵芯體2在其上下表面設(shè)有多個(gè)凸脊3。 脊部3可支撐石墨冷鐵芯體2，替代鐵芯支撐件。 凹槽之間形成有凸脊3，金屬堿液可以通過凹槽流入并涂覆在石墨冷鐵芯2的外表面； [0038] 石墨可以由市售或自制的石墨塊切割成所需的形狀和規(guī)格； 它也可以從各種來源獲得。 炭素廠的廢料和各冶煉廠的廢石墨電極。 由于石墨電極的加工性能非常好，可以使用鋸、刨、車床等直接加工成所需形狀的石墨； 制作石墨冷鐵芯時(shí)用水除去灰塵，加工完成后在室溫150～200℃下烘烤。 將石墨干燥至恒重，防止石墨悶熱形成氣孔； 石墨冷鐵的孔隙率越小越好； 石墨冷鐵芯2的長度應(yīng)滿足冷卻鑄鋼的需要。

手冊第4/4頁 [0039] 核心支撐的設(shè)計(jì)：采用與冷鐵兩面相同材質(zhì)的鑄鐵金屬制成，表面經(jīng)過熱軋等防銹處理。 步驟三：將石墨冷鐵芯體2裝入工件后，石墨冷鐵芯體2下表面的凸紋3與工件接觸，石墨冷鐵芯體2的上表面與工件接觸。 凸波紋3的上表面與工件的上表面齊平。 將石墨冷鐵芯2的前、左、右兩側(cè)通過芯支架固定在工件內(nèi)部，然后封閉上模腔； [0041] 步驟4:熔化鑄鐵或鑄件或鋁合金，并通過鑄造系統(tǒng)將熔化的金屬澆注到工件中。 鑄造系統(tǒng)通常包括澆口、澆口、流道和內(nèi)流道。 熔融金屬進(jìn)入工件后包裹石墨冷鐵芯2。毛坯冷卻熔化后拆包除砂，清理澆冒口、毛刺、飛邊，得到部分包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵芯鐵。 [0042] 如圖6-7所示，實(shí)施例3、異形全包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合石墨冷鐵芯 [0043] 本實(shí)施例的石墨冷鐵芯2為長方體或等厚的圓弧形，金屬冷鐵是與石墨冷鐵芯體2相似的等厚弧板形狀，金屬冷鐵1完全覆蓋在石墨冷鐵芯體2的外側(cè)。 [0044] 石墨可以由市售或自制的石墨塊切割成所需的形狀和規(guī)格； 也可以來自各炭素廠的廢料和各冶煉廠的廢石墨電極。

由于石墨電極的加工性能非常好，可以使用鋸、刨、車床等直接加工成所需形狀的石墨； 制作石墨冷鐵芯時(shí)用水除去灰塵，加工完成后在室溫150～200℃下烘烤。 將石墨干燥至恒重。 [0045] 以上所述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型。 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)。 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。 手冊，第 1/4 頁上的圖 1。 手冊，第 2/4 頁上的圖 3。 手冊，第 3/4 頁上的圖 3。 圖 5. 手冊，圖 4/4 頁。