[发明专利]一种破碎机镶齿锤头及其制备方法

权利要求书

1.一种破碎机镶齿锤头，其特征在于，镶齿锤头由球齿和锤头基体两部分组成，并经高温镶铸而成。所述球齿的材料为复合金属陶瓷，包括WC、TiN或TiC基复合金属陶瓷中的一种或者多种；所述锤头基体材料为硬度和强度高、有良好韧性的中低碳钢或合金钢；所述球齿为带球冠的圆柱体，镶嵌于锤头基体前端，圆柱体埋在钢体内，球冠露在钢体外，且球齿与球齿之间有10～30mm的距离。

2.按照权利要求1所述的破碎机镶齿锤头的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括复合金属陶瓷球齿预制→锤头基体合金钢熔炼→球齿镶铸→脱模工艺步骤。

所述复合金属陶瓷球齿预制工艺步骤中，复合金属陶瓷球齿预制所用的基质原料为微米粉或亚微米粉，包括WC、TiN或TiC基复合金属陶瓷中的一种或者多种，粉末粒度D50为0.5～2μm，质量分数为40～80％；其中金属陶瓷烧结中所用的金属粘结剂为高温化学稳定性优异的金属粉末，包括Mo、Ni、Co或者稀土金属中的一种或者多种，质量分数为5～20％；所用辅助粘结剂为石蜡、硬脂酸、樟脑、树脂中的一种或者多种，质量分数为0.5～1％，溶剂为丙酮、四氯化碳、乙醇中的一种或者多种；所用的晶粒抑制剂为TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一种或者多种，质量分数为0.1～5.0％；所用增韧剂为纳米结构材料，包括碳纳米管/线、SiC纳米线/棒、TiC纳米线/棒以及其表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的纳米结构材料中的一种或者多种，质量分数为0.5～15％。球齿的制备方法依次包括“称量→混料→高能球磨→烘干→研磨过筛→压制/装料→烧结→磨抛”工艺步骤，烧结方法为热压、热等静压、放电等离子体或者中频感应加热烧结，烧结温度900～1450℃，烧结体最终形状为圆柱体。

所述锤头基体合金钢熔炼工艺步骤中，合金钢为中低碳钢或合金钢，其主要成分为铁，质量分数为90～95％，还含有Mo、W、C、Zr、Si、Ni、Cu、Ti、Re、Nb中的一种或者多种元素，质量分数为0.05～5％，以及少于0.02％的P和S元素；并在其中掺有TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一种或者多种碳化物作为晶粒抑制剂，质量分数为0.1～5.0％，且晶粒抑制剂的组成和含量与球齿中的相同。合金钢熔炼在中频感应加热炉中进行，熔炼温度1400～1600℃。

所述破碎机镶齿锤头镶铸工艺和脱模步骤中，球齿的镶铸在聚苯乙烯或者砂模具中进行。首先将加工好的球齿进行预热处理，温度200～650℃；然后固定于模具的底部，球齿与球齿之间的距离为10～30mm；然后把熔炼好的温度为1400～1600℃的合金钢钢水浇注于模具中；最后在1000～1150℃下对锤头进行水韧处理。