[发明专利]一种高耐磨高强度截齿及其制备方法

说明书

本发明提供一种高耐磨高强度截齿及其制备方法，涉及截齿加工技术领域。所述高耐磨高强度截齿包括截齿本体和高硬度金属耐磨层，所述截齿本体由以下重量份物质组成：42CrMo：25‑30份、9crsi：3‑5份、SKD11：2‑5份；所述高硬度金属耐磨层由以下重量份的原料制成：三氧化二铁4‑8份、氮化硅8‑10份、碳化钨1‑3份、硫化锰2‑4份、三氧化二铝1‑3份、二硼化钛2‑3份、碳化硼1‑2份、碳化铬0.5‑0.8份、钇0.2‑0.4份、钆0.1‑0.3份。本发明克服了现有技术的不足，提高了截齿整体的韧性和强度，并且通过在截齿头部熔覆一层高硬度金属耐磨层有效提升产品的耐磨性能，减少产品使用过程中的损坏率，延长使用寿命，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及截齿加工技术领域，具体涉及一种高耐磨高强度截齿及其制备方法。

背景技术

随着煤矿生产机械化程度的提高，综采设备截割刀具的选择和使用显得尤为重要，截齿是综采机组上直接切割煤岩的关键零部件，其服役条件恶劣，工作时直接与煤层接触，不仅要能有效破碎煤和软岩，而且还要在中等硬度的半煤岩中进行掘进，因而磨损严重。在生产过程中，大量的截齿消耗不仅增加了开采成本，而且降低生产效率。

目前，采煤机使用的采煤截齿的基体均为表面硬度低于HRC65的纯钢体，采煤截齿头为硬质合金材质。在使用的过程中，此种采煤截齿普遍存在侧面的基体不耐磨、不抗冲击，焊接采煤截齿头易脱离，从而缩短了采煤截齿整体的使用寿命，采煤截齿使用时间短，维修更换次数频繁，劳动效率低，劳动强度高及采煤成本高，其次截齿是直接截割煤和岩石的，它受到煤和岩石的磨粒磨损和冲击，且截齿的失效形式分别为：截齿齿头磨损后硬质合金齿尖脱落、齿尖破碎、齿体弯曲或折断，其中截齿齿头磨损造成齿尖脱落失效约占所有失效形式的85％。所以现阶段研究一种先进工艺有效提升截齿强度和截齿头部耐磨性能是具有重要意义的。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种高耐磨高强度截齿及其制备方法，提高了截齿整体的韧性和强度，并且通过在截齿头部熔覆一层高硬度金属耐磨层有效提升产品的耐磨性能，减少产品使用过程中的损坏率，延长使用寿命，适合推广使用。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种高耐磨高强度截齿，所述高耐磨高强度截齿包括截齿本体和高硬度金属耐磨层，所述截齿本体由以下重量份物质组成：42CrMo：25-30份、9crsi：3-5份、SKD11：2-5份；所述高硬度金属耐磨层由以下重量份的原料制成：三氧化二铁4-8份、氮化硅8-10份、碳化钨1-3份、硫化锰2-4份、三氧化二铝1-3份、二硼化钛2-3份、碳化硼1-2份、碳化铬0.5-0.8份、钇0.2-0.4份、钆0.1-0.3份。

所述高耐磨高强度截齿的制备工艺包括以下步骤：

(1)将42CrMo、9crsi和SKD11混合后高温熔炼得混合金属，再将混合金属进行锻压成型，得截齿粗体备用；

(2)将上述截齿粗体置于渗碳炉中，采用滴注式气体渗碳工艺进行渗碳，渗碳结束后缓慢降至室温后取出截齿粗体，表面清洗干净后备用；

(3)将上述渗碳后的截齿粗体置于渗透箱中，加入混合均匀的渗硼剂、钨粉和铬粉，密封进行渗透保温，后取出截齿粗体并将表面清洗干燥得截齿本体备用；

(4)将上述截齿本体进行二次煅烧至表面变色后缓慢退火后保温一段时间后继续退火，得预处理截齿本体备用；

(5)将三氧化二铁、氮化硅、碳化钨、硫化锰、三氧化二铝、二硼化钛、碳化硼、碳化铬、钇、钆混合高温预处理后进行研磨粉碎，得混合金属粉备用；

(6)将上述混合金属粉置于送粉装置中，采用激光熔覆将混合金属粉熔覆于截齿本体头部，形成高硬度金属耐磨层，即得到本发明高耐磨高强度截齿。