專利名稱：采煤機鋃鑄截齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型金屬合金材料。硬質(zhì)合金與截齒體采用鑲鑄工藝聯(lián)接，截齒體成分采用優(yōu)化組合，鑄造一次成型新方法。
目前國內(nèi)采煤機普遍采用合金鋼鍛造成型的截齒體，硬質(zhì)合金與截齒體采用鑲焊聯(lián)接。<中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T246-91>(采煤機截齒4.3～4.4條)規(guī)定截齒體采用合金結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)具有良好的鍛造性能，其化學(xué)成分和機械性能應(yīng)符合GB3077規(guī)定；截齒體上鑲焊的硬質(zhì)合金其物理性能和組織結(jié)構(gòu)應(yīng)符合YB883的規(guī)定，建議采用YG11C型成YG13C型硬質(zhì)合金。
目前國內(nèi)使用的采煤機截齒，硬質(zhì)合金與截齒體聯(lián)接采用鑲焊工藝，此工藝要求嚴(yán)格，配合尺寸精度高，在采煤工作中硬質(zhì)合金有脫落問題，截齒體耐磨性能低。但其韌性好，抗沖擊性能強。
本發(fā)明采煤機鑲鑄截齒，在具備不易斷，抗沖擊好的前提下，增強了耐磨性能。由于采用鑲鑄工藝，硬質(zhì)合金與截齒體之間結(jié)合能力提高，解決了硬質(zhì)合金脫落問題。
本發(fā)明采煤機鑲鑄截齒，用鑲鑄工藝制造的采煤機截齒，硬質(zhì)合金與截齒體聯(lián)接方式是采用鑲鑄方式聯(lián)接，即硬質(zhì)合金用特殊定位法定位，一次鑄造成型。硬質(zhì)合金與截齒體的結(jié)合層具有化學(xué)熔合和物理結(jié)合兩種形式，避免了硬質(zhì)合金由于焊接不當(dāng)?shù)仍蛞鸬拿撀鋯栴}。
本發(fā)明采煤機鑲鑄截齒的截齒體采用低合金耐磨鋼材質(zhì)，不經(jīng)過鍛造成型，而是采用鑄造成型。用多因素正交法L27(34)正交表優(yōu)化組合，其合金成分含C0.3～0.6％,Cr1.2～2.0％,Si＜0.5％,Cu 0.6％,Mo＜0.5％,Mn0.3～0.7％。此種合金成分對鑲鑄截齒這種采煤機另件，即提高了耐磨性能，又保證了抗沖擊性能。
本發(fā)采煤機鑲鑄截齒采用特殊的熱處理工藝，齒尖與齒柄分別采用不同的淬火介質(zhì)，即齒尖在860℃±10℃，保溫時間30分鐘水淬，齒柄則采用空淬后回火處理，回火溫度210℃±10℃，保溫2小時。淬火介質(zhì)不同對鑲鑄截齒的齒尖、齒柄不同的力學(xué)性能提供了保證。
本發(fā)明采煤機鑲鑄截齒的硬質(zhì)合金與截齒體之間結(jié)合的強度經(jīng)剪應(yīng)力試驗為τ實＞210MPa，硬質(zhì)合金與截齒體沒有分離，并同時被壓碎。超過了《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T-246-91》τ允＞180MPa。
采煤機鑲鑄截齒經(jīng)萬能材料試驗機壓力試驗為412～453kN)，超過《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T246-91》＞205kN允許值。
采煤機鑲鑄截齒試樣沖擊性能ak＞50J/cm2以上，硬度為H-Rc＞45，均達(dá)到或超過《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T246-91》ak允＞49J/cm2,HRC允＞40～45。
1997年7月12日在黑龍江省雙鴨山礦務(wù)局新安煤礦，鑲鑄截齒進(jìn)行裝機試驗。此煤井屬于硬質(zhì)煤層，煤矸石為灰?guī)r或砂巖，其煤矸石硬度為f≥3。將十二個鑲鑄截齒全部安裝在滾筒開邊位置，即采煤時截齒受力最大位置。經(jīng)96小時連續(xù)采煤工作，其結(jié)果拋丟三個、折斷二個，剩下七個截齒。拋丟和折斷的主要原因是在機械加工中，截齒加工尺寸不精密，截齒的固定槽尺寸過大或過小，使固定銷起不到固定作用。所剩七個鑲鑄截齒，硬質(zhì)合金沒有一個脫落，耐磨性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鑲焊截齒。
權(quán)利要求
1.采煤機鑲鑄截齒其特征在于采用一種新型金屬合金材料，硬質(zhì)合金與截齒體采用鑲鑄工藝和分段熱處理工藝制造而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑲鑄截齒其特征在于采用鑄造成型，用多因素正交法L27(34)正交表優(yōu)化組合，其成分含C0.3～0.6％,Cr1.2～2.0％,Si＜0.5％,Cu＜0.6％,Mo＜0.5％,Mn0.3～0.7％；此成分保證了鑲鑄截齒抗沖擊性能和耐磨性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1鑲鑄截齒其特征在于采用鑲鑄工藝制造采煤機截齒，硬質(zhì)合金與截齒體采用鑲鑄方式聯(lián)接，即硬質(zhì)合金特殊定位法定位，一次鑄造成型，使硬質(zhì)合金與截齒體的結(jié)合層具有化學(xué)熔合和物理結(jié)合兩種形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑲鑄截齒其特征在于采用特殊熱處理工藝即齒尖與齒柄分別采用不同淬火介質(zhì)。齒尖為890℃±10℃，保溫時間30分鐘后水淬，齒柄部分采用890℃±10℃，保溫時間30分鐘后空淬，然后再進(jìn)行回火處理，回火溫度210℃±10℃，保溫時間2小時。
全文摘要
本發(fā)明屬于新型金屬合金材料。硬質(zhì)合金與截齒體采用鑲鑄方式聯(lián)接,硬質(zhì)合金在型腔中用特殊定位法定位,一次鑄造成型,解決了硬質(zhì)合金在采煤工作中脫落問題。截齒體合金成分采用多因素正交法L27(文檔編號E21C35/00GK1214283SQ9711973
公開日1999年4月21日 申請日期1997年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月10日
發(fā)明者魏緒樹, 張成軍, 紀(jì)朝輝 申請人:佳木斯大學(xué)工學(xué)院