[发明专利]不同合金高铬铸铁板锤的调质热处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于合金铸铁的热处理领域，尤其是涉及一种板锤的热处理工艺。

背景技术

板锤是破碎机中常用的易损件之一。其特点是破碎的石料呈多边形且带有尖角，通常用于高品级公路和高速铁路，具有广阔的市场需求。这样，对破碎石料的要求使得对破碎机中板锤的品质有较高的要求，首先必须具备很高的耐磨性和高硬度；同时也要具有一定的韧性，从而保证运行中不破损或破损较少，期望具有较长的使用寿命。

现有技术中，板锤的常用材质多为高铬铸铁，通过在高铬铸铁成分中添加不同的合金元素如Mn、Mo、Ti、V、W、Nb等进行合金化，能够使高铬铸铁具备了高硬度和韧性的配合。但是，添加元素如钼、钨、铌等元素价格昂贵，资源需要保护，不适合过多使用。因此，如何合理地设定这些合金元素的添加用量，通过配合铸造，特别是热处理工艺，使得板锤既能保证所需的综合性能、同时又能降低合金元素用量、保护并节约资源，降低生产成本，达到规模生产的目的是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种不同合金高铬铸铁板锤的调质热处理工艺，该通过对不同的合金高铬铸铁板锤进行调质处理，极大地提高了合金的韧性和硬度，使合金的综合性能得以改善，显著延长了板锤的使用寿命，同时能减少一些昂贵添加金属元素的使用量。

本发明的不同合金高铬铸铁板锤的调质热处理工艺，包括以下步骤：

1)将不同合金高铬铸铁板锤于高温电炉中加热到950-1050℃的温度并保温3-5小时，温度误差控制为±20℃，然后根据板锤的规格、成分及使用要求和季节，分别采取静置、吹风(如劲风)或喷雾进行快速空冷正火。

2)将正火后的板锤在高温回火炉中进行350-500℃回火处理3-5小时，调质温度误差控制为±20℃，回火处理气氛为空气；

其中，所述合金高铬铸铁板锤的合金高铬铸铁成分包括Cr15、Cr20、Cr26的合金高铬铸铁。

进一步地，步骤1)中的加热速度为50-80℃/小时。在不高于500℃的低温段应更加缓慢加热，例如50℃/小时的加热速度，避免应力开裂。

进一步地，基于合金的重量以重量百分比计，所述合金高铬铸铁板锤的Cr15合金高铬铸铁的成分具体为：

C 2.85-3.08％；Si 0.38-0.52％；Mn 0.85-1.06％；Cr 15.50-17.32％；Mo0.51-1.23％；Cu 0.50-0.90％；Re(稀土元素)0.1-0.3％；P≤0.05％；S≤0.04％；

其中，Cr15合金高铬铸铁的上述具体成分中还可以进一步根据破碎石料类型添加Ni约0.61％；Ti约0.08％和/或V约0.12％。例如以下成分的具体一种：

C 3.40％、Si 0.38％、Mn 0.96％、Cr 15.50％、Mo 0.51％、Cu 0.86％、P 0.04％、S 0.04％、Re 0.2％；或

C 2.85％、Si 0.42％、Mn 1.06％、Cr 16.58％、Mo 0.52％、Cu 0.90％、Ti 0.08％、V 0.12％、P 0.04％、S 0.035％、Re 0.2％。

进一步地，基于合金的重量以重量百分比计，所述合金高铬铸铁板锤的Cr20合金高铬铸铁的成分具体为：

C 2.95％、Si 0.56％、Mn 0.94％、Cr 19.98％、Mo 1.51％、Ti 0.076％、V 0.12％、P 0.041％、S 0.032％、Re 0.25％。

进一步地，基于合金的重量以重量百分比计，所述合金高铬铸铁板锤的Cr26合金高铬铸铁的成分具体为：

C 2.55％、Si 0.48％、Mn 1.02％、Cr 28.20％、Ni 1.20％、Cu 0.81％、Ti 0.13％、V 0.24％、P 0.045％、S 0.038％、Re 0.25％。

此外，根据上述板锤的成分和韧性要求，适当调整空冷正火和回火温度。

与现有技术相比，由于采用合理的成分配比，并且进行了针对性的调质处理，在尽量少影响硬度的前提下，显著改善板锤的韧性，例如：使室温冲击韧性从3-10焦耳/平方厘米的范围内加以调整，从而减少板锤在使用中的破损、掉块以及提前失效。

附图说明

图1为本发明的板锤的调质工艺示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对发明进行详细说明，以便更好地理解本发明的内容。

实施例1：