[发明专利]一种陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料锤头及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料锤头及其制备方法，该锤头包括金属基体、ZTA陶瓷颗粒、Bsubgt;2/subgt;C层以及Fe‑Cr合金层，ZTA陶瓷层、Bsubgt;2/subgt;C层以及Fe‑Cr合金层整体作为耐磨体且位于锤头的工作侧，ZTA陶瓷层、Bsubgt;2/subgt;C层以及Fe‑Cr合金层嵌入在所述金属基体内，Bsubgt;2/subgt;C层包覆在所述ZTA陶瓷层外侧，Fe‑Cr合金层包覆在所述Bsubgt;2/subgt;C层外侧。本发明相比现有技术中的高锰钢锤头，具有硬度高，在高冲击载荷工况下具有耐磨性优异、使用寿命长等特点；本发明的高锰钢锤头成本更低，性价比更高。

技术领域

本发明涉及一种锤头，具体涉及一种陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料锤头及其制备方法。

背景技术

在矿山、冶金、建材、水泥等领域中，破碎机(锤式破碎机、反击式破碎机等)作为粉碎物料必不可少的设备而广泛使用，其中锤头是破碎机中重要的组件以及易损件。一直以来，破碎机锤头由于耐磨性差，更换频繁，使用寿命短，从而制约了物料的粉碎效率。据不完全统计全国每年仅锤式破碎机的锤头消耗量就高达50万吨以上，并每年呈现逐年上升的趋势，因此开发新型锤头材料及其加工成形技术，提高锤头的使用寿命成为亟待解决的问题。

对于某些大型破碎物料设备而言，破碎机锤头不仅需要优异的耐磨性，同时还需要承受物料对其产生的冲击力，往往在这个过程中，破碎机锤头就因断裂而产生失效。从而使复合材料层中增强颗粒的微观阴影效应得不到充分发挥。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料锤头及其制备方法。

技术方案：本发明所述的一种陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料锤头，包括金属基体、ZTA陶瓷陶瓷颗粒、B₂C层以及Fe-Cr合金层，所述ZTA陶瓷颗粒、B₂C层以及Fe-Cr合金层整体作为耐磨体且位于锤头的工作侧，所述ZTA陶瓷颗粒、B₂C层以及Fe-Cr合金层嵌入在所述金属基体内，所述B₂C层包覆在所述ZTA陶瓷层外侧，所述Fe-Cr合金层包覆在所述B₂C层外侧。

进一步的，所述金属基体采用高锰钢材料制成。

进一步的，所述高锰钢材料包括如下重量百分比的成分：碳C：1.05～1.25％；锰Mn：15.0～17.0％；硅Si：0.7～1.0％；铬Cr：2.6～2.9％；镍Ni：2～3％；钛Ti：0.3～0.6％；锑Sb：0.4～0.55％；铜Cu：0.5～0.8％；钒V：0.6～0.9％；余量为Fe。

进一步的，所述高锰钢材料中铬Cr的重量百分比为2.6～2.8％；磷的成分重量百分比为：小于或等于0.05％；硫的成分重量百分比为：小于或等于0.05％。

进一步的，所述高锰钢材料包括如下重量百分比的成分：碳C：1.1～1.25％；锰Mn：16.0～17.0％；硅Si：0.7～0.85％；铬Cr：2.8～2.9％；镍Ni：2～3％；钛Ti：0.5～0.6％；锑Sb：0.4～0.55％；铜Cu：0.5～0.6％；钒V：0.8～0.9％；余量为Fe。

进一步的，所述ZTA陶瓷颗粒粒径为2～3mm；所述B₂C层中B₂C陶瓷颗粒粒径为0.5～1μm，其厚度为12～16μm；所述Fe-Cr合金层中Cr的含量为62％，粒径为30～70μm，其厚度为20～24μm。

本发明还公开了上述一种陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料锤头的制备方法，包括如下步骤：

(1)使用酒精清洗ZTA陶瓷颗粒，对ZTA陶瓷颗粒表面进行除油、除灰处理，之后放置烘箱中备用；