[发明专利]一种金属陶瓷复合甩锤的制造方法

说明书

本发明公开了一种金属陶瓷复合甩锤的制造方法，所述金属陶瓷复合甩锤的制造方法包括：将陶瓷颗粒进行表面包覆预处理；将陶瓷颗粒与耐磨金属粉用聚乙烯醇混合均匀得混合物；将混合物均匀装入金属模具进行紧实，得到蜂窝状陶瓷金属复合预制件，将蜂窝状陶瓷金属复合预制件放置至石墨舟上；将石墨舟整体放入干燥箱中，干燥后得陶瓷素坯；将干燥后的陶瓷素坯放入真空炉烧结，冷却出炉后得蜂窝状陶瓷金属复合预制件；将蜂窝状陶瓷金属复合预制件固定放置在砂型甩锤锤头端面，浇铸铸造金属熔液，冷却、落砂及表面清理后，得到金属陶瓷复合甩锤毛坯；将金属陶瓷复合甩锤毛坯进行淬火、回火热处理，得到金属陶瓷复合甩锤；具有颗粒紧实不易脱落等优点。

技术领域

本发明涉及破碎机机械技术领域，尤其涉及一种金属陶瓷复合甩锤的制造方法。

背景技术

甩锤锤头是工业破碎机核心零部件之一，排列装配在破碎机转子的驱动轴上，锤头在破碎机高速运转时直接撞击块状物料，最终将物料破碎成合适的物料粒度。锤头在撞击物料的过程中，其端面工作面极易磨损消耗，一般寿命为15-20天，工况恶劣的情况下，寿命仅有7天左右，严重影响了生产运行效率。

目前锤头已广泛应用于冶金、矿山、建材、水泥等行业。市场上常见的锤头材质有高锰钢、超高锰钢、碳钢/高铬铸铁双金属复合、硬质合金镶嵌高锰钢四大类，因此以上四类材质锤头容易发生磨损而导致使用寿命不高，从而导致材料的消耗及维护成本的增加。近年来，研究者开始将金属陶瓷复合锤头作为新的研究方向，但因工艺和结构等原因，此类锤头在铸造和热处理过程中，复合层容易产生裂纹，并且在撞击物料过程中陶瓷颗粒也易脱落，该问题的存在不但不能提高锤头的寿命，甚至可能降低锤头的寿命，严重影响了陶瓷复合锤头的产业化。

所以本发明提供一种金属陶瓷复合甩锤的制造方法，解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，现有材质锤头易磨损、寿命短问题，所以提供一种金属陶瓷复合甩锤的制造方法，所述金属陶瓷复合甩锤的制造方法包括：

S1将粒径为8~20目的陶瓷颗粒进行表面包覆预处理；

S2将陶瓷颗粒与耐磨金属粉用聚乙烯醇混合均匀得混合物，其中，陶瓷颗粒与耐磨金属粉的质量比为1:1.5～1:1，聚乙烯醇的加入至量是混合物质量的3%～6%；

S3将混合物均匀装入金属模具进行紧实，得到蜂窝状陶瓷金属复合预制件，将蜂窝状陶瓷金属复合预制件取出放置至石墨舟上；

S4将石墨舟整体放入干燥箱中，干燥温度为100～250℃，干燥时间为24～72小时，干燥出箱后脱模后得陶瓷素坯；

S5将干燥后的陶瓷素坯放入真空炉温度，真空炉温度为1220～1450℃、真空度为0.1～1.0Pa下，将陶瓷素坯烧结60～120min，冷却出炉后得蜂窝状陶瓷金属复合预制件；

S6将蜂窝状陶瓷金属复合预制件固定放置在砂型甩锤锤头端面，浇注铸造金属熔液，冷却、落砂及表面清理后，得锤头端面复合有蜂窝状陶瓷金属复合材料的金属陶瓷复合甩锤毛坯；

S7将金属陶瓷复合甩锤毛坯进行淬火、回火热处理，得到锤头端面硬度为59～63HRC的金属陶瓷复合甩锤。

进一步地，所述表面包覆预处理为：

在表面包覆SiO₂粉或TiC粉，所述SiO₂粉或TiC粉的涂覆厚度为20～100μm。

进一步地，所述蜂窝状陶瓷金属复合预制件设于锤头远离锤柄的一面，所述蜂窝状陶瓷金属复合预制件厚度为10～40mm，蜂窝状陶瓷金属复合预制件孔型为六边形结构，所述蜂窝状陶瓷金属复合预制件四个棱边均设置有半孔型结构。

进一步地，所述第一蜂窝状陶瓷金属复合预制件真空烧结方式为无压烧结。

进一步地，所述耐磨金属粉材质为高锰钢、高铬铸铁或镍硬铸铁中一种。

进一步地，所述陶瓷颗粒为氧化铝、氧化锆、锆刚玉中一种。