[发明专利]一种合金钢双硬度锤头制造方法

说明书

本发明公开了一种用于物料破碎的合金钢锤头的制造方法，经过一次淬火处理可获得双组织双硬度。铸造时，将位于锤柄和锤端交接处的翼板铸造出来；淬火加热时，将锤柄用保温层包裹；淬火时，翼板放置冷却池的支撑上，用流动的淬火液冷却锤端，淬火液液面不低于翼板的下表面。低温回火后，翼板采用冷加工的方式切除。对于重量小的锤头，在淬火时，锤柄可采用感应加热。本发明锤柄采用保温层缓冷，必要时辅助感应加热，可获得退火态组织，锤端采用淬火液冷却，获得淬火态组织，翼板可避免锤柄热量对于锤端冷却速度的影响，从而获得双组织的锤头产品，同时翼板可以固定锤头的淬火位置，保证锤头的淬火质量和生产效率。

技术领域

本发明应用耐磨材料行业，具体涉及破碎机械上应用的破碎锤头，特别涉及一种单金属合金钢锤头获得双硬度的制造方法。

背景技术

破碎机广泛应用于矿山、冶金、水泥、电力等行业；锤头是破碎机上的一种易耗品，需要耐磨性和冲击韧性的统一。多采用高锰钢材质，由于高锰钢在冲击条件下，工件表面的奥氏体可以转变为马氏体，从而得到硬化，具有一定的抗冲击耐磨性。但在小冲击力的工况下，奥氏体转变马氏体较少，高锰钢的硬化有限，其抗磨能力无法达到充分发挥。后来研发出高铬铸铁耐磨材料，虽然高铬铸铁具有良好的摩擦抗磨性，但其由于脆性碳化物含量较多，形态分布很差，造成其冲击韧性很低，即使经过变质处理，其冲击韧性也不超过10J，无法满足冲击工况的抗磨需求。现在破碎锤头多采用由高铬铸铁与合金钢经液液复合或固液复合而成复合锤头。

双金属复合锤头由于液液复合过熔严重，造成成分偏差无法满足性能要求而降低使用寿命，固液复合由于双金属之间无结合力同样造成使用寿命减小，均无法达到理想状态，或无法满足使用寿命的要求。单金属锤头无法通过常规的热处理工艺获得两个内外硬度均匀的产品，一般情况下，通过表面淬火或铸渗合金化提高锤头表面的硬度，但在使用过程中，一旦该硬度层磨损掉，锤头将无法满足抗磨性要求，后续的使用寿命经急剧降低。本发明旨在采用一种合金钢单金属通过不同部位冷却速度的控制从而获得不同的组织，满足不用的硬度要求，而且内外硬度差别不大，可以满足锤头的使用寿命要求。

公布号为CN105506485A的发明专利《一种低合金中碳钢双硬度锤头及其热处理方法》给出了一种热处理方法，即锤头仅在有硬度要求的工作区进行油淬冷却，有韧性或塑性要求的轴孔区不淬火，从而获得了双硬度的组织，为了获得满意的效果，给出了油位线的尺寸。该发明存在两个缺陷，一是高温工件油淬必须全部埋入淬火油的液面以下，否则淬火油容易着火，引发安全事故。二是轴孔区相当于正火冷却，对于某些锤头来说，无法满足用户的低硬度要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供一种双组织锤头的热处理方法，使得锤头的工作部分锤端为高硬度淬火组织，硬度为HRC58以上，锤柄部分为回火态组织，硬度为HRC20-25。

本发明所采用的技术方案是：

中碳合金钢双硬度锤头的制造方法，包括造型、冶炼、浇注、清理、预先热处理、加热、淬火、低温回火等工序，在所述浇注步骤，将位于锤柄和锤端交接处的翼板铸造出来；在所述加热步骤，将锤柄用保温层包裹，放入炉中加热，保温层采用耐火棉、耐火纤维或耐火泥制作；在所述淬火步骤，翼板放置冷却池的支撑上，流动的淬火液冷却锤端，淬火液液面不低于翼板的下表面。低温回火后，所述翼板采用冷加工的方式切除，避免热加工对组织或硬度的影响。

进一步，为获得良好的保温效果，在所述淬火步骤，可采用容器放置在翼板上将锤柄密闭覆盖。

对于重量小的锤头，为减缓锤柄的冷却速度，在所述淬火步骤，锤柄采用感应圈感应加热。

本发明的有益效果是：

本发明采用淬火液，避免了淬火油的安全隐患，锤柄采用保温层缓冷，必要时辅助感应加热，可获得退火态组织，锤端采用淬火液冷却，获得淬火态组织，翼板可避免锤柄热量对于锤端冷却速度的影响，从而获得双组织的锤头产品，同时翼板可以固定锤头的淬火位置，保证锤头的淬火质量和生产效率。