專利名稱：多元合金化超高錳錘頭及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用于破碎機(jī)上的合金錘頭技術(shù)領(lǐng)域，具體地講公開了一種多元合金化超高錳錘頭及其制備工藝。
背景技術(shù)：
合金錘頭是使用于破碎機(jī)上的關(guān)鍵部件，工作時，它在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下或從高處落下將硬物擊碎，因此，合金錘頭應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)良的耐磨性和抗沖擊性能。目前所使用的高錳鋼錘頭在工作過程中，連續(xù)使用不會超過15天便會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，并且耐磨性能也較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種耐磨性和抗沖擊性能優(yōu)良的多元合金化超高錳錘頭。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一種制備上述耐磨性和抗沖擊性能優(yōu)良的多元合金化超高錳錘頭的工藝。
本發(fā)明提供的耐磨性和抗沖擊性能優(yōu)良的多元合金化超高錳錘頭的技術(shù)方案為多元合金化超高錳錘頭，構(gòu)成該錘頭的成分及其重量百分比為碳C0.8-1.2、硅Si0.3-1.0、錳Mn15-20、鉻Cr1.8-3.0、鉬Mo1.0-1.2、鎳Ni4.0-5.0、釩V0.03-0.05、少于0.07的磷、少于0.04的硫和余量的鐵Fe及不可避免的雜質(zhì)。
制備上述多元合金化超高錳捶頭的工藝為第一步熔煉首先將鉻、鉬、鎳、釩金屬投入到溫度為1300-1400℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后金屬鐵及其余的金屬投入爐中，將熔爐的溫度升至1450--1500℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化后澆鑄；第二步澆鑄成型將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處保溫，后脫模取出成型的錘頭毛坯；第三步水韌處理將脫模的錘頭毛坯置入爐中加熱10-20小時，使溫度增至1150-1200℃后，出爐投入到水中降溫；第四步機(jī)加工將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型。
另外在上述步驟中所述的其余金屬是待金屬鐵熔化后再將之投入爐中熔化；所述的澆鑄口處保溫的時間為10-15小時；所述的成型的錘頭毛坯冷卻至常溫；所述的水韌處理的將錘頭毛坯置入爐中加熱10-20小時工序中，開始升溫至650-700℃的時間在8-12小時間；所述的升溫至650-700℃后，在該溫度下保溫的時間在2-3小時間；所述的將錘頭毛坯置入爐中在1150-1200℃的溫度下保溫時間為3-5小時間；所述的將錘頭毛坯出爐投入到水中降溫的水的溫度在30-40℃之間。
利用本發(fā)明所提供的制備工藝制備出的多元合金化超高錳錘頭，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，該錘頭在一般使用的情況下一年內(nèi)不會出現(xiàn)斷裂或裂紋的現(xiàn)象；其二，該錘頭的沖擊韌性(ak)大于190J/C m2，錘頭工作面的布氏硬度在HB230-250。因此，該多元合金化超高錳錘頭具有使用壽命長、沖擊韌性強(qiáng)和耐磨的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1制備厚度為120毫米，單個重量為200公斤的多元合金化超高錳錘頭，首先將1.8％的鉻、1.2％的鉬、5.0％的鎳、0.05％的釩金屬投入到爐中在溫度為1300℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后將金屬鐵投入到爐中熔化，待金屬鐵熔化后再將其余的0.8％的碳、1.0％的硅和18％的錳及0.07％的磷、0.04％的硫投入爐中，將熔爐的溫度升至1450℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化；將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處利用燃燒的焦碳加熱保溫15小時后，脫模取出成型的錘頭毛坯，并使之溫度降至25℃；將脫模并降溫至常溫后的錘頭毛坯置入紅外爐中加熱，利用12小時，使溫度升至增至650℃后，在該溫度下保溫2小時；然后升溫至1150℃后保溫時間4小時，出爐投入到30℃的水中降溫；將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高錳錘頭。
實(shí)施例2制備厚度為180毫米，單個重量為300公斤的錘頭。首先將3.0％的鉻、1.0％的鉬、4.5％的鎳、0.03％的釩金屬投入到爐中在溫度為1350℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后將金屬鐵投入到爐中熔化，待金屬鐵熔化后再將其余的1.2％的碳、0.6％的硅和20％的錳及0.06％的磷、0.04％的硫投入爐中，將熔爐的溫度升至1460℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化；將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處利用燃燒的焦碳加熱保溫10小時后，脫模取出成型的錘頭毛坯，并使之溫度降至30℃；將脫模并降溫至常溫后的錘頭毛坯置入紅外爐中加熱，利用10小時，使溫度升至增至660℃后，在該溫度下保溫2.5小時；然后升溫至1180℃后保溫時間3小時，出爐投入到40℃的水中降溫；將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高錳錘頭。
實(shí)施例3制備厚度為150毫米，單個重量為250公斤的錘頭。首先將2.5％的鉻、1.0％的鉬、4.0％的鎳、0.04％的釩金屬投入到爐中在溫度為1300℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后將金屬鐵投入到爐中熔化，待金屬鐵熔化后再將其余的1.0％的碳、0.3％的硅和15％的錳及0.05％的磷、0.03％的硫投入爐中，將熔爐的溫度升至1500℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化；將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處利用燃燒的焦碳加熱保溫12小時后，脫模取出成型的錘頭毛坯，并使之溫度降至35℃；將脫模并降溫至常溫后的錘頭毛坯置入紅外爐中加熱，利用18小時，使溫度升至增至690℃后，在該溫度下保溫2小時；然后升溫至1190℃后保溫時間5小時，出爐投入到35℃的水中降溫；將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高錳錘頭。
實(shí)施例4制備厚度為180毫米，單個重量為300公斤的錘頭。首先將2.0％的鉻、1.2％的鉬、4.5％的鎳、0.03％的釩金屬投入到爐中在溫度為1300℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后將金屬鐵投入到爐中熔化，待金屬鐵熔化后再將其余的0.9％的碳、0.5％的硅和16％的錳及0.07％的磷、0.04％的硫投入爐中，將熔爐的溫度升至1500℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化；將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處利用燃燒的焦碳加熱保溫14小時后，脫模取出成型的錘頭毛坯，并使之溫度降至35℃；將脫模并降溫至常溫后的錘頭毛坯置入紅外爐中加熱，利用9小時，使溫度升至增至680℃后，在該溫度下保溫3小時；然后升溫至1190℃后保溫時間3.5小時，出爐投入到35℃的水中降溫；將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高錳錘頭。
實(shí)施例5制備厚度為150毫米，單個重量為250公斤的錘頭。首先將2.5％的鉻、1.1％的鉬、4.0％的鎳、0.05％的釩金屬投入到爐中在溫度為1400℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后將金屬鐵投入到爐中熔化，待金屬鐵熔化后再將其余的1.0％的碳、0.8％的硅和18％的錳及0.05％的磷、0.03％的硫投入爐中，將熔爐的溫度升至1480℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化；將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處利用燃燒的焦碳加熱保溫11小時后，脫模取出成型的錘頭毛坯，并使之溫度降至40℃；將脫模并降溫至常溫后的錘頭毛坯置入紅外爐中加熱，利用11小時，使溫度升至增至700℃后，在該溫度下保溫3小時；然后升溫至1200℃后保溫時間4.5小時，出爐投入到30℃的水中降溫；將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高錳錘頭。
權(quán)利要求
1.多元合金化超高錳錘頭，其特征在于構(gòu)成該錘頭的成分及其重量百分比為碳C0.8-1.2、硅Si0.3-1.0、錳Mn15-20、鉻Cr1.8-3.0、鉬Mo1.0-1.2、鎳Ni4.0-5.0、釩V0.03-0.05、少于0.07的磷、少于0.04的硫和余量的鐵Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，包括有下列步驟第一步 熔煉首先將鉻、鉬、鎳、釩金屬投入到溫度為1300-1400℃的熔爐中進(jìn)行合金熔煉，然后金屬鐵及其余的金屬投入爐中，將熔爐的溫度升至1450-1500℃，使?fàn)t中的金屬全部熔化后澆鑄；第二步 澆鑄成型將熔煉好的合金鋼水澆鑄至作好的模型中成型，在成型過程中澆鑄口處保溫，后脫模取出成型的錘頭毛坯；第三步 水韌處理將脫模的錘頭毛坯置入爐中加熱10-20小時，使溫度增至1150-1200℃后，出爐投入到水中降溫；第四步 機(jī)加工將經(jīng)過水韌處理的錘頭毛坯去除毛刺成型。
3.如權(quán)利要求2所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的其余金屬是待金屬鐵熔化后再將之投入爐中熔化。
4.如權(quán)利要求2所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的澆鑄口處保溫的時間為10-15小時。
5.如權(quán)利要求2所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的成型的錘頭毛坯冷卻至常溫。6、如權(quán)利要求2所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的水韌處理的將錘頭毛坯置入爐中加熱10-20小時工序中，開始升溫至650-700℃的時間在8-12小時間。
7.如權(quán)利要求6所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的升溫至650-700℃后，在該溫度下保溫的時間在2-3小時間。
8.如權(quán)利要求6所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的將錘頭毛坯置入爐中在1150-1200℃的溫度下保溫時間為3-5小時間。
9.如權(quán)利要求6所述的多元合金化超高錳錘頭的制備工藝，其特征在于所述的將錘頭毛坯出爐投入到水中降溫的水的溫度在30-40℃之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于用于破碎機(jī)上的合金錘頭技術(shù)領(lǐng)域，具體地講公開了一種多元合金化超高錳錘頭及其制備工藝。構(gòu)成該多元合金化超高錳錘頭的成分的百分比為碳0.8－1.2、硅0.3－1.0、錳15－20、鉻1.8－3.0、鉬1.0－1.2、鎳4.0－5.0、釩0.03－0.05、少于0.07的磷、少于0.04的硫和余量的鐵Fe及不可避免的雜質(zhì)。將上述組分投入到熔爐中進(jìn)行合金熔煉、澆鑄成型、水韌處理和機(jī)加工等工序，即可制備出具有使用壽命長、沖擊韌性強(qiáng)和耐磨的多元合金化超高錳錘頭。
文檔編號C22C33/00GK1827826SQ200610012580
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者張金棟 申請人:張金棟