[发明专利]一种高硼耐磨复合锤头及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种复合锤头及其制备方法，特别涉及一种高硼耐磨复合锤头及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。

技术领域

锤式破碎机是建材、矿山、电力、冶金、化肥等工业部门广泛使用的生产设备，而锤头是消耗量很大的易磨损件。由于破碎机械的工作表面与物料接触，产生高应力磨损，且被破碎物料一般是岩石、金属矿石等坚硬物体，锤头的磨损是十分严重。过去工厂一般采用高锰钢制造锤头，但是在许多工况条件下其耐磨性能仍达不到要求，比如含碳1.0％－1.3％、含锰10％－13％的高锰钢，经水韧处理后的性能为：σ_s＝392－441Mpa，σ_b＝784－981Mpa，HB＝180－190，可以看出，高锰钢σ_s/σ_b比值较小，在不大的负荷下就会发生形变。而普通高锰钢锤头，在低冲击应力作用下，锤头表层加工硬化效果差，磨损发生过程是微粒的撞击使表面一薄层金属塑性变形，多次变形的材料碎裂剥落，同时，磨料颗粒与高速运行的锤头表面接触时，磨粒动能转变为热能，使材料软化甚至被粘着撕下。近些年来，高铬铸铁在许多工矿设备上有逐渐取代高锰钢制造耐磨零件的趋势，并在很多应用中也取得了成功，但直接制造锤头，脆性大，使用中极易发生断裂，影响破碎机设备的安全运行。

为了提高锤头使用寿命，中国发明专利CN104213035公开了一种双液双金属复合锤头及其铸造工艺，其采取平做立浇，有两个外浇口，顶部设有冒口，锤头部分设有冷铁，让该部金属液快速凝固，使其组织致密，砂型为自砂型，先浇注锤柄后浇注锤头；当低合金钢浇注到指定位置时，即停止注浇，停止数秒，加入已备好的变质剂后再停止数秒，当钢液达到900℃时，再从另个浇注口浇注高合金铸铁，直到浇满冒口，经充分冷却至室温后再开箱，清砂打磨后送到热处理。该发明通过复合金属的制作工艺，利用耐磨可抗冲击性能较好的材料制造锤头，提高锤头的使用寿命，利用韧性较好的材料制造锤柄，提高锤柄的抗冲击能力，利用两种不同材料的性能来满足锤头和锤柄的使用要求，从而使锤头综合性能大大提高。

中国发明专利CN104164609还公开了一种锤式破碎机用复合型锤头，包括锤柄与锤端，锤柄为高锰钢，锤端为高铬铸铁，各成分及重量百分比为：C：3.0—3.1％、Mn：1.4—1.5％、Cr：24.6—25％、Cu：0.05—0.06％、Si：1.24—1.28％、Mo：0.3—0.4％、B：0.04—0.05％、Re：0.4—0.6％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe。该发明锤柄采用高锰钢，具有足够的韧性；锤端采用高铬铸铁，具有足够的硬度、耐磨性；通过合理配方设计、熔炼、变质、浇注、脱氧等加工工艺，让锤端具有良好的耐磨性、硬度、强度、耐腐蚀性、韧性，通过浇铸时间、砂型温度的控制，防止缩松、缩孔的产生，也提高了锤端的韧性和耐磨性，表面邵氏A型硬度≥62度，冲击值≥8.0J/cm²，使用寿命为12000—13000小时。

中国发明专利CN104209163还公开了一种耐磨复合锤头及其制备方法，先采用铸造方法铸造复合锤头的锤柄部位，锤柄的化学组成及其质量百分数为：0.26～0.35C，0.25～0.45Si，0.60～0.80Mn，0.08～0.15N，1.0～1.2Cr，0.015～0.030Al，0.008～0.016Ca，S<0.03，P<0.04，余量Fe。锤柄与锤头的结合部位进行喷砂毛化处理，使锤柄表面粗糙度达到65～100μm，然后复合耐磨合金，复合锤头硬度高、耐磨性好。

中国发明专利CN104152816还公开了一种大型破碎机锤头，包括以下重量百分比的化学成分：C2.2—3.2％，Cr18—22％，Si0.3—0.9％，Mn1.0—2.0％，Ni0.3—1.0％，V≤0.3％，Nb≤0.2％，W0.1—0.5％，S≤0.025％，P≤0.025％，Zr0.05—0.2％，余量为铁。该发明原料易得，制作方法简单，该发明配方合理，使用寿命长，具有很高的强度、韧性、耐磨性和抗冲击力，适用于大型破碎机，减少了工厂更换锤头的频率，降低了劳动强度。