[发明专利]一种固体废料破碎机刀具用钢材

说明书

本发明涉及一种固体废料破碎机刀具用钢材，其制备方法包括最终热处理步骤，并结合了涂层技术在刀具上的应用，从而使固体废料破碎机刀具能够具有优异的耐磨损性能和使用寿命。采用二次加热再水淬，之后回火的最终热处理方式，在初次加热时特别设置了分段式升温，使固体废料破碎机刀具用钢材既可以达到较高的强硬度，又可避免由于后续水淬的冷却速度过高，造成刀具变形或开裂。水淬后的回火冷却阶段，也是采用了分段式冷却，对提高成品的耐磨损性能有一定帮助。热处理后激光熔覆形成合金涂层的工艺，进一步增强了刀具用钢材成品的耐磨性能和使用寿命。并且，本发明的固体废料破碎机刀具用钢材采用了特定的原料元素组成和配比，对Si、Mn、Cr、Mo、Co、V的含量和比例关系做了针对性调整，从而保证了最终的产品获得了所需的综合性能。

技术领域

本发明涉及刀具钢材领域，具体的说，是涉及一种固体废料破碎机刀具用钢材。

背景技术

刀具用钢材的好坏并不能仅仅从刀具的锋利程度或硬度来看，而主要应当从它使用钢材的：强硬度、抗腐蚀性、韧性、可加工性这四个方面综合来评价。对于刀具的性能而言，最重要的制造步骤是热处理，较差的钢材经过良好的热处理也可能生产出更好的刀刃来，比较差或者很差的热处理可能会使良好的刀具用钢材失去它的一些固有特性，或者导致坚硬的钢变脆。

热处理能改善钢的显微结构，使达到所需的物理要求。韧性、硬度和耐磨性均是可以通过热处理而获得的特性。要获得这些特性，需使用热处理中的淬火、回火、退火等操作。锻造后的刀具工件在一系列的加工后，通过最终热处理可以使其的硬度、强度等指标符合要求。特别是对于固体废料破碎机用刀具所需要的使用环境，由于固体废料中通常含有砂石等物，导致刀具磨损较快，往往2、3个月就要换一次刀，且刀具费用昂贵，同时磨损又带来功耗增大。因此，如何通过改进最终热处理工艺，使刀具产品具有优异的耐磨损性能和使用寿命，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

为了解决固体废料破碎机刀具用钢材的上述使用性能问题，本发明提供了一种固体废料破碎机刀具用钢材，其制备方法包括最终热处理步骤，并结合了涂层技术在刀具上的应用，从而使固体废料破碎机刀具能够具有优异的耐磨损性能和使用寿命。

一种固体废料破碎机刀具用钢材，其特征在于：所述刀具用钢材的制备方法包括最终热处理步骤，所述最终热处理步骤采用感应加热的方式，对粗加工后的刀具用钢材进行初次加热至950～1050℃，保温时间为2.5～3h，空冷至室温，然后二次加热至800～850℃，保温1～2h后水淬，淬火时对水进行搅动，水淬后再次装入加热炉中，在500～600℃回火保温1～2h，然后空冷至室温；

所述最终热处理后还包括熔覆涂层步骤，之后获得所述刀具用钢材成品；

所述刀具用钢材成品的抗弯强度达到2500～2800MPa，硬度达55～65HRC。

所述刀具用钢材原料包含以下元素组成：C:0.60-0.70%，Si:0.30-0.50%，Mn:0.30-0.50%，Cr:3.50-5.50%，Mo:0.50-1.00%， Co:1.00-1.50%，Al:0.05-0.10%，V:0.05-0.10%，P＜0.01%，S＜0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述熔覆涂层步骤中，将回火后得到的刀具用钢材清洗后，采用激光熔覆设备在刀具用钢材表面形成合金涂层，涂层粉末为自熔性铁基合金粉末，粉末粒度为100～150目，化学成分包括Cr:10.00～12.00%，W:1.00～2.00%，B:3.00～3.50%，激光熔覆过程中激光功率为2.5kW，扫描速度为300mm/min，送粉速率为35mg/min。

所述最终热处理的初次加热具体为，将粗加工后的刀具用钢材装入感应加热炉中，在3～5h内匀速升温至400～450℃，保温时间为0.5～1h，然后以50～80℃/h继续升温至950～1050℃，保温时间为2.5～3h，空冷至室温。