一種耐磨復(fù)合錘頭及其制備方法
【專利摘要】一種耐磨復(fù)合錘頭及其制備方法，屬于破碎設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。先采用鑄造方法鑄造復(fù)合錘頭的錘柄部位，錘柄的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：0.26?0.35C,0.25?0.45Si,0.60?0.80Mn,0.08?0.15N,1.0?1.2Cr,0.015?0.030A1,0.008?0.016Ca,S〈0.03，P〈0.04，余量Fe?錘柄與錘頭的結(jié)合部位進(jìn)行噴砂毛化處理，使錘柄表面粗糙度達(dá)到65?100ym，然后復(fù)合耐磨合金，復(fù)合錘頭硬度高、耐磨性好。
【專利說明】一種耐磨復(fù)合錘頭及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種錘頭及其制備方法，特別涉及一種耐磨復(fù)合錘頭及其制備方法，屬于破碎設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、破碎比大、耗能少、出料均勻，適合破碎各種物料，已在冶金、礦山、建材、電力及化工等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用，其中錘頭是關(guān)鍵而又易損的零件。因?yàn)殄N頭工作時(shí)速度高，沖擊力大，磨損十分嚴(yán)重，工況條件十分惡劣，要求錘頭具有一定的強(qiáng)度和抗沖擊磨損能力。高錳鋼是錘頭傳統(tǒng)材質(zhì)，由于在物料破碎過程中高錳鋼的加工硬化程度不夠，硬度沒有得到充分地提高，使用壽命較短。采用中低碳合金鋼，盡管通過熱處理可得到馬氏體組織，由于組織中沒有硬質(zhì)相，耐磨性也較差。鎳硬鑄鐵和高鉻白口鑄鐵硬度高、耐磨性好，材料的強(qiáng)度和韌性低，在破碎沖擊力的作用下易產(chǎn)生斷裂，開發(fā)高強(qiáng)韌性的耐磨錘頭及其制備方法將具有重要的意義。為了提高錘頭性能，中國發(fā)明專利CN103643163A公開了一種鵝卵石破碎機(jī)錘頭用合金鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:碳 1.2-1.5、硅 1.9-2.1、錳 3.9-4.3、鎳 3.7-3.9、鉻 15.2-16.5、鑰 2.6-2.8、Ho0.18-0.23,Ta0.08-0.12,0.05,P ( 0.05、余量為鐵。該發(fā)明合金鋼具有高的硬度、耐磨性和熱強(qiáng)高的特點(diǎn)，耐腐蝕，適用于破碎硬度高的錘式破碎機(jī)，如用于鵝卵石制砂機(jī)，破碎率高，耐磨損，耐熱。該發(fā)明使用部分廢鐵作為原料，并經(jīng)過二次精煉，分批投放原料，合理控制鑄后熱處理溫度，使合金品質(zhì)更穩(wěn)定均一，提高綜合力學(xué)性能。該發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，不會(huì)在鑄件表面產(chǎn)生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低。中國發(fā)明專利CN 103627996A還公開了一種高鉻稀土合金鋼錘頭材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:碳
2.7-2.9、硅 1.2-1.5、錳 5.4-5.8、鉻 8.7-9.1、鑰 2.0-2.3、鎳 1.2-1.5、銅 0.02-0.05、鋁
0.2-0.4、Nb0.09-0.12、Sc0.03-0.05、S 彡 0.05、P < 0.05、余量為鐵。該發(fā)明是采用高碳鋼作為材質(zhì)，同時(shí)含有較高的鉻和微量的Sc、Nb、鋁多種合金元素，具有很高的原始硬度和耐磨性，同時(shí)耐腐蝕，韌性也較好；該發(fā)明適用于強(qiáng)烈沖擊的工作條件，用于進(jìn)料粒度在400mm以上的大型破碎機(jī)錘頭，其使用壽命與傳統(tǒng)的高錳鋼相比能提高1_2倍。該發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，明顯提高成品率。中國發(fā)明專利CN 103510027A還公開了一種耐磨的破碎機(jī)錘頭，材料為高鉻錳鎢合金，其中高鉻錳鎢合金的成分為:C = 2.1?3.2%，S =
0.3 ?1.0%，Μη = 2.0 ?3.3%，Cr = 14 ?18%，Mo = 0.3 ?0.5%，W = 0.2 ?0.7%，V = 0.2?1.2%, Ti,Nb < 0.1% ;解決了錘式破碎機(jī)錘頭磨損快，使用壽命短的問題。中國發(fā)明專利CN103334074A還公開了一種反擊式破碎機(jī)錘頭刀口強(qiáng)化工藝，工藝過程如下:首先將錘頭刀口部位表面加溫至本體材料熔點(diǎn)，然后在表面噴Cr3C2粉，之后將噴上的Cr3C2粉加溫至1900°C，使Cr3C2粉熔化，與錘頭刀口本體材料熔合，再在表面噴Cr3C2粉，將噴上的Cr3C2粉加溫至1900°C使其與錘頭刀口本體材料熔合，最后冷卻至常溫。本發(fā)明是將破碎機(jī)錘頭刀口噴焊Cr3C2 (碳化鉻)，噴焊Cr3C2可在碳鋼、合金鋼、不銹鋼等不同材質(zhì)的破碎機(jī)錘頭刀口上實(shí)施，其工藝簡單、成本低，并且該發(fā)明制作出來的錘頭刀口強(qiáng)度和硬度顯著地提高，并有很高的耐腐蝕性能，使用壽命和高錳鋼相比，提高了壽命3倍。中國發(fā)明專利CN103056343A還公開了三金屬復(fù)合鑄造破碎機(jī)錘頭生產(chǎn)工藝方法，它涉及一種鑄造破碎機(jī)錘頭生產(chǎn)工藝，它首先采用低合金鋼或普通鑄鋼澆注成內(nèi)部錘柄，并預(yù)熱隨后澆注成復(fù)合錘柄，再澆鑄高鉻鑄鐵制成三金屬破碎機(jī)錘頭，它在原雙液雙金屬復(fù)合法的基礎(chǔ)上，通過包覆法鑄造出復(fù)合錘柄部位，再通過澆注高鉻鑄鐵復(fù)合錘柄與錘端部位。由于外部錘柄采用耐磨性好，內(nèi)部錘柄用韌性較好的材質(zhì)，因而錘柄能承受較好的物料磨損,使高鉻鑄鐵的高耐磨性得到充分發(fā)揮，整體提高了錘頭的使用壽命。中國發(fā)明專利CN 102873308A還公開了一種雙液雙金屬的消失模鑄造復(fù)合破碎機(jī)錘頭的方法，其特征在于:包括下述步驟:步驟一:將泡沫塑料制成的破碎機(jī)錘頭型體埋入砂箱的干砂中，通過砂箱中的真空管道，抽真空；步驟二:按以下重量百分比的高鉻鑄鐵化學(xué)組成:2.6-4.0% C, 15-35% Cr,0.5-1.5%Mn,0.5-1.5% Si, Mo ^ 1.5%, Cu ^ 1.5%, P ^ 0.3%, S ^ 0.3%，其余為 Fe 制備高鉻鑄鐵鑄液；按以下重量百分比的碳鋼化學(xué)組成:0.2-0.6% C,0.5-1.5%Mn，0.3-1.5% Si，P< 0.3%、S < 0.3%，其余為Fe制備碳鋼鑄液；步驟三:待兩種金屬鑄液熔清脫氧處理后，高鉻鑄鐵鑄液的澆注溫度控制在1300-1400°C ;碳鋼鑄液的澆注溫度控制在1550-1650°C ；步驟四:先進(jìn)行碳鋼澆注，待碳鋼鑄液全部充實(shí)錘柄部分并至與錘頭部分交界處，停止碳鋼澆注，接著進(jìn)行高鉻鑄鐵澆注，待錘頭部分澆注完成后迅速采用保溫劑將高鉻鑄鐵液覆蓋；步驟五:待步驟四澆注完成I小時(shí)后取出破碎機(jī)錘頭鑄件，在900-1000°C進(jìn)行熱處理并保溫，保溫完成后將鑄件迅速出爐，在空氣中冷卻；步驟六:將熱處理后的破碎機(jī)錘頭鑄件在250-300°C進(jìn)行回火處理并保溫。中國發(fā)明專利CN102886288A還公開了一種反擊式破碎機(jī)錘頭及其制作方法，該發(fā)明在制作能安裝在反擊式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)軸(2)上的錘頭(I)時(shí)，將錘頭(I)的加工擊打面制作成弧形曲面(1.1)，并使該弧形曲面(1.1)從錘頭(I)的擊打面的最下端前端起、從下到上沿著該錘頭(I)工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的相反方向逐漸彎曲即成。該發(fā)明的錘頭不僅具有工作時(shí)磨損較小、使用壽命較長的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有結(jié)構(gòu)簡單、能提高反擊式破碎機(jī)的加工效率、減少運(yùn)行成本和減少維護(hù)工作量、降低能耗等優(yōu)點(diǎn)。中國發(fā)明專利CN102806315A用消失模鑄造雙金屬雙溶液復(fù)合破碎機(jī)錘頭的方法，其特征在于，該方法步驟如下:(一)由模樣組成的模組中使錘柄朝下，工作面朝上設(shè)置；模樣組成模組是用主澆道(I)、內(nèi)澆道(2)、溢流槽(3)和橫澆道(4)連接而成；溢流槽(3)為錘柄材質(zhì)(7)，此澆口上口平面為錘柄材質(zhì)(7)的澆注分界線，上部為錘頭材質(zhì)￠)的直澆口及主澆道(I)；(二)熔煉:同時(shí)將上述錘頭材質(zhì)(6)和錘柄材質(zhì)(7)由兩爐分別溶煉，錘頭材質(zhì)(6)煉至1450°C出爐；錘柄材質(zhì)(7)煉至1550°C出爐；(三)澆注:以1450°C先澆注錘柄材質(zhì)(7)鋼水，隨即將溢流槽⑶流出的鋼水，在砂箱(5)外用耐火泥堵塞，接著再以1350°C澆注錘頭材質(zhì)(6)鐵水至直澆道(I)頂部；(四)待鑄件凝固冷卻清割澆冒口，獲得雙金屬復(fù)合錘。中國專利CN202570264U還公開了一種抗磨損的破碎機(jī)錘頭，由錘柄和錘身組成，所述錘身上的工作面由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由基材金屬和硬質(zhì)陶瓷顆粒塊組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊交錯(cuò)成規(guī)則網(wǎng)狀分布于基材金屬中。該實(shí)用新型將硬質(zhì)陶瓷顆粒塊排布成規(guī)則網(wǎng)狀，在基材金屬液的高溫作用下，硬質(zhì)陶瓷顆粒與基材金屬液發(fā)生冶金化合反應(yīng)，同時(shí)由于硬質(zhì)陶瓷顆粒的吸熱作用，降低了局部的溫度，縮短了結(jié)晶過程，阻礙了硬質(zhì)陶瓷顆粒中的元素進(jìn)一步擴(kuò)散，從而使硬質(zhì)陶瓷顆粒塊與基材金屬形成良好的冶金過渡結(jié)合，界面結(jié)合牢固，耐磨性與韌性有機(jī)統(tǒng)一，所得破碎機(jī)錘頭整體性能顯著提高，可廣泛應(yīng)用于礦山、電力、冶金、煤炭、建材等耐磨領(lǐng)域。中國發(fā)明專利CN102676946A還公開了一種分段硬度低合金鋼錘頭及其制造方法，屬于破碎機(jī)錘頭制造領(lǐng)域。本發(fā)明分段硬度低合金鋼錘頭組成 C0.44 ?0.58%，Sil.0 ?1.5%，ΜηΟ.3 ?0.8%，P < 0.015%，S < 0.015%，Cr0.8 ?1.2%，N1.8 ?1.2 %，Mo0.3 ?0.6 %，V0.1 ?0.15 %，Α10.01 ?0.035 %，Zr0.02 ?0.04%,稀土元素0.1?0.5%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；錘頭安裝端硬度HRC37?43、工作端硬度HRC54?61。該發(fā)明分段硬度的低合金鋼錘頭，工作端硬度高，耐磨性好，安裝端部位硬度低沖擊韌性好，使用過程中不易斷裂，使用壽命長。
[0003]但是，采用上述方法制造錘頭，不僅工藝復(fù)雜，且耐磨性提高幅度不明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是在復(fù)合錘頭的工作部位，通過堆焊方法，獲得高硬度的錘頭工作層，從而實(shí)現(xiàn)提高破碎機(jī)錘頭壽命的目的。本發(fā)明耐磨復(fù)合錘頭由錘柄和錘頭兩部分組成，其中錘柄采用高強(qiáng)度中碳低合金鑄鋼，而錘頭采用高硬度耐磨堆焊合金，為了提高耐磨堆焊合金與錘柄的結(jié)合強(qiáng)度，在兩種材料的復(fù)合面添加高韌性堆焊合金鋼。
[0005]一種耐磨復(fù)合錘頭，其特征在于，復(fù)合錘頭為錘頭的工作部位或錘頭的工作表面為堆焊耐磨堆焊合金，堆焊耐磨堆焊合金與包括錘柄部位的本體部分之間采用過渡層，過渡層的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.08?0.20C, 0.17?0.35Si, 12.0?13.5Mn, 0.30?0.45N, 0.25 ?0.40V, 0.06 ?0.12Nb, 0.04 ?0.06Ce, S〈0.025，Ρ〈0.030，余量 Fe ;包括錘柄部位的本體部分的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.26?0.35C, 0.25?0.45Si, 0.60?
0.80Mn, 0.08 ?0.15N, 1.0 ?1.2Cr, 0.015 ?0.030A1, 0.008 ?0.016Ca, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量Fe。耐磨堆焊合金化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:4.2?4.5C, 24.0?28.0Cr, 1.2?
1.5B, 4.0 ?4.5V, 2.0 ?2.5Nb, 0.20 ?0.35N, 0.05 ?0.15Y, 0.15 ?0.20Ca, 0.18 ?
0.28K, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量 Fe。
[0006]本發(fā)明的一種耐磨復(fù)合錘頭的制備方法可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn):
[0007]①先采用鑄造方法鑄造至少包括錘柄部位的本體部分，本體部分化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.26 ?0.35C, 0.25 ?0.45Si, 0.60 ?0.80Mn, 0.08 ?0.15N, 1.0 ?
1.2Cr, 0.015 ?0.030A1, 0.008 ?0.016Ca, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量 Fe。
[0008]②步驟①的產(chǎn)品經(jīng)清砂、打磨后進(jìn)行熱處理，熱處理工藝是隨爐加熱至550?600 0C，保溫4?6小時(shí)后空冷至室溫。
[0009]③然后對(duì)步驟②得到的產(chǎn)品上錘頭工作部位表面或者待制備錘頭工作部位的表面進(jìn)行噴砂毛化處理，使其表面粗糙度達(dá)到65?100 μ m ;
[0010]④在上述步驟③毛化處理后的表面采用堆焊方法，先堆焊過渡層金屬，過渡層厚度1.5?3.0mm，最后在錘頭工作部位堆焊耐磨堆焊合金，直至達(dá)到復(fù)合錘頭的規(guī)定尺寸。
[0011]如上所述過渡層金屬的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.08?0.20C, 0.17?0.35Si, 12.0 ?13.5Mn，0.30 ?0.45N, 0.25 ?0.40V, 0.06 ?0.12Nb, 0.04 ?0.06Ce, S〈0.025，Ρ〈0.030，余量 Fe。
[0012]如上所述的耐磨堆焊合金化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:4.2?4.5C, 24.0?28.0Cr, 1.2 ?1.5B, 4.0 ?4.5V, 2.0 ?2.5Nb, 0.20 ?0.35N, 0.05 ?0.15Y, 0.15 ?
0.20Ca, 0.18 ?0.28K, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量 Fe。
[0013]本發(fā)明復(fù)合錘頭的錘柄部位，采用高強(qiáng)度低合金鑄鋼，防止錘頭使用過程中出現(xiàn)斷裂，錘柄的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.26?0.35C, 0.25?0.45Si, 0.60?
0.80Mn, 0.08 ?0.15N, 1.0 ?1.2Cr, 0.015 ?0.030A1, 0.008 ?0.016Ca, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量Fe。此外，為了改善錘頭耐磨層與錘柄的結(jié)合效果，確保復(fù)合錘頭安全、可靠運(yùn)行，本發(fā)明在錘柄和錘頭的復(fù)合部位，堆焊過渡層金屬，過渡層金屬的厚度為1.5?3.0mm，過渡層金屬的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.08?0.20C, 0.17?0.35Si, 12.0?13.5Mn, 0.30?
0.45N, 0.25 ?0.40V, 0.06 ?0.12Nb, 0.04 ?0.06Ce, S〈0.025，Ρ〈0.030，余量 Fe,確保過渡層金屬具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性。另外，為了改善過渡層金屬與錘柄的結(jié)合效果，在錘柄與過渡層結(jié)合部位，進(jìn)行噴砂毛化處理，使錘柄表面粗糙度達(dá)到65?100 μ m。
[0014]為了確保復(fù)合錘頭工作部位具有高硬度和優(yōu)異的耐磨性，本發(fā)明復(fù)合錘頭工作部位耐磨堆焊合金化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:4.2?4.5C, 24.0?28.0Cr, 1.2?
1.5B, 4.0 ?4.5V, 2.0 ?2.5Nb, 0.20 ?0.35N, 0.05 ?0.15Y, 0.15 ?0.20Ca, 0.18 ?
0.28K, S<0.03, P<0.04,余量Fe。可以確保錘頭具有良好的抵抗磨料磨損能力，大幅度提高復(fù)合錘頭使用壽命。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn):
[0016]I)本發(fā)明錘柄強(qiáng)韌性高，可以循環(huán)使用，具有明顯的節(jié)材降耗效果；
[0017]2)本發(fā)明錘頭工作層硬度超過62HRC，具有優(yōu)異的耐磨性；
[0018]3)本發(fā)明復(fù)合錘頭的使用壽命比含鉻高錳鋼(Mnl3Cr2)錘頭提高3倍以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1復(fù)合錘頭結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]1-至少包括錘柄部位的部分(高強(qiáng)度低合金鑄鋼)，2-過渡層(堆焊高合金鋼)，3-錘頭工作部位(耐磨堆焊合金)

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]耐磨復(fù)合錘頭由鑄造錘柄和耐磨堆焊合金構(gòu)成，其具體制備工藝步驟是:
[0024]①先采用鑄造方法鑄造復(fù)合錘頭的錘柄I部位，錘柄I的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.27C, 0.45Si, 0.63Mn, 0.09N, 1.18Cr, 0.018A1, 0.016Ca, 0.021S, 0.029P,余量 Fe。
[0025]②錘柄I經(jīng)清砂、打磨后進(jìn)行熱處理，錘柄I熱處理工藝是隨爐加熱至550°C，保溫6小時(shí)后空冷至室溫。
[0026]③然后將錘柄I與錘頭3的結(jié)合部位進(jìn)行噴砂毛化處理，使錘柄I表面粗糙度達(dá)到 65 ?75 μ m。
[0027]④將上述毛化處理后的錘柄I部位采用堆焊方法，先堆焊過渡層金屬2，過渡層2厚度為1.6mm，最后在錘頭工作部位堆焊耐磨堆焊合金3，直至達(dá)到復(fù)合錘頭的規(guī)定尺寸。復(fù)合錘頭過渡層金屬2的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表1，復(fù)合錘頭耐磨堆焊合金3的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表2，復(fù)合錘頭力學(xué)性能見表3。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]耐磨復(fù)合錘頭由鑄造錘柄和耐磨堆焊合金構(gòu)成，其具體制備工藝步驟是:
[0030]①先采用鑄造方法鑄造復(fù)合錘頭的錘柄I部位，錘柄I的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.35C, 0.27Si, 0.75Mn, 0.14N, 1.03Cr, 0.029A1, 0.009Ca, 0.020S, 0.034P,余量 Fe。
[0031]②錘柄I經(jīng)清砂、打磨后進(jìn)行熱處理，錘柄I熱處理工藝是隨爐加熱至60(TC，保溫4小時(shí)后空冷至室溫。
[0032]③然后將錘柄I與錘頭3的結(jié)合部位進(jìn)行噴砂毛化處理，使錘柄I表面粗糙度達(dá)到 85 ?100 μ m。
[0033]④將上述毛化處理后的錘柄I部位采用堆焊方法，先堆焊過渡層金屬2，過渡層2厚度為2.8mm，最后在錘頭工作部位堆焊耐磨堆焊合金3，直至達(dá)到復(fù)合錘頭的規(guī)定尺寸。復(fù)合錘頭過渡層金屬2的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表1，復(fù)合錘頭耐磨堆焊合金3的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表2，復(fù)合錘頭力學(xué)性能見表3。
[0034]實(shí)施例3:
[0035]耐磨復(fù)合錘頭由鑄造錘柄和耐磨堆焊合金構(gòu)成，其具體制備工藝步驟是:
[0036]①先采用鑄造方法鑄造復(fù)合錘頭的錘柄I部位，錘柄I的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.31C, 0.36Si, 0.7IMn, 0.12N, 1.08Cr, 0.023A1, 0.0llCa, 0.017S, 0.030P 余量 Fe。
[0037]②錘柄I經(jīng)清砂、打磨后進(jìn)行熱處理，錘柄I熱處理工藝是隨爐加熱至580°C，保溫5小時(shí)后空冷至室溫。
[0038]③然后將錘柄I與錘頭3的結(jié)合部位進(jìn)行噴砂毛化處理，使錘柄I表面粗糙度達(dá)到 75 ?90 μ m。
[0039]④將上述毛化處理后的錘柄I部位采用堆焊方法，先堆焊過渡層金屬2，過渡層2厚度為2.4mm，最后在錘頭工作部位堆焊耐磨堆焊合金3，直至達(dá)到復(fù)合錘頭的規(guī)定尺寸。復(fù)合錘頭過渡層金屬2的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表1，復(fù)合錘頭耐磨堆焊合金3的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表2，復(fù)合錘頭力學(xué)性能見表3。
[0040]表I復(fù)合錘頭過渡層金屬2的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù))
[0041]
元素 [c fsl~[Mn [n [v [Nb~[Ce is [p [Fe
實(shí)施例1 0.09 0.26 13.44 0.44 0.39 0.07 0.057 0.017 0.022 余量實(shí)施例 2 0.18 0.17 12.85 0.33 0.26 0.12 0.041 0.015 0.022 余量實(shí)施例 3 0.14 0.34 12.10 0.37 0.31 0.09 0.052 0.018 0.026 余量
[0042]表2復(fù)合錘頭耐磨堆焊合金3的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù))
[0043]
元素 [C[Cr [B[V[Nb[N
實(shí)施例1 4.2124.10~ 1.494.052.470.30
實(shí)施例 2 4.4827.77~~L2217362.250.34
實(shí)施例 3 |4.35|26.31|?.37|4.49 |2.04 |θ.23
元素 ?CaKS P Fe
實(shí)施例1 0.060.190.190.017~ 0.035~ 余量
實(shí)施例 2 0.14?ΤΤθ0.270.018~ 0.030~ 余量
實(shí)施例 3 0.09?ΤΤθ0.230.024~ 0.029~ 余量
[0044]表3復(fù)合錘頭力學(xué)性能
[0045]
力學(xué)性能錘柄抗拉強(qiáng)度錘柄沖擊韌性~錘頭堆焊工作層硬度~
(MPa)(J/cnr)(HRO
實(shí)施例1 105095J6Ζ8
實(shí)施例 2 10259936Ζ9
實(shí)施例 3 10359Α26Ζ4
[0046]本發(fā)明復(fù)合錘頭已在錘式破碎機(jī)上用于破碎鐵礦石、鵝卵石，都表現(xiàn)出了優(yōu)異的使用效果。本發(fā)明錘柄強(qiáng)韌性高，可以循環(huán)使用，具有明顯的節(jié)材降耗效果，本發(fā)明錘頭工作層硬度超過62HRC，具有優(yōu)異的耐磨性，本發(fā)明復(fù)合錘頭的使用壽命比含鉻高錳鋼(Mnl3Cr2)錘頭提高3倍以上，推廣應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種耐磨復(fù)合錘頭，其特征在于，復(fù)合錘頭為錘頭的工作部位或錘頭的工作表面為堆焊耐磨堆焊合金，堆焊耐磨堆焊合金與包括錘柄部位的本體部分之間采用過渡層，過渡層的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.08?0.20C, 0.17?0.35Si, 12.0?13.5Mn, 0.30?0.45N, 0.25 ?0.40V, 0.06 ?0.12Nb, 0.04 ?0.06Ce, S〈0.025，Ρ〈0.030，余量 Fe ;包括錘柄部位的本體部分的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.26?0.35C, 0.25?0.45Si, 0.60?0.80Mn, 0.08 ?0.15N, 1.0 ?1.2Cr, 0.015 ?0.030A1, 0.008 ?0.016Ca, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量Fe ;耐磨堆焊合金化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:4.2?4.5C, 24.0?28.0Cr, 1.2?1.5B, 4.0 ?4.5V, 2.0 ?2.5Nb, 0.20 ?0.35N, 0.05 ?0.15Y, 0.15 ?0.20Ca, 0.18 ?0.28K, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量 Fe。
2.一種耐磨復(fù)合錘頭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: ①先采用鑄造方法鑄造至少包括錘柄部位的本體部分，本體部分化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.26 ?0.35C, 0.25 ?0.45Si, 0.60 ?0.80Mn, 0.08 ?0.15N, 1.0 ?1.2Cr, 0.015 ?0.030A1, 0.008 ?0.016Ca, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量 Fe ； ②步驟①的產(chǎn)品經(jīng)清砂、打磨后進(jìn)行熱處理，熱處理工藝是隨爐加熱至550?600°C，保溫4?6小時(shí)后空冷至室溫； ③然后對(duì)步驟②得到的產(chǎn)品上錘頭工作部位表面或者待制備錘頭工作部位的表面進(jìn)行噴砂毛化處理，使其表面粗糙度達(dá)到65?100 μ m ; ④在上述步驟③毛化處理后的表面采用堆焊方法，先堆焊過渡層金屬，過渡層厚度為1.5?3.0mm，最后在錘頭工作部位堆焊耐磨堆焊合金，直至達(dá)到復(fù)合錘頭的規(guī)定尺寸。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，過渡層金屬的化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:0.08 ?0.20C, 0.17 ?0.35Si, 12.0 ?13.5Mn, 0.30 ?0.45N, 0.25 ?0.40V, 0.06 ?0.12Nb, 0.04 ?0.06Ce, S〈0.025，Ρ〈0.030，余量 Fe。
4.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，耐磨堆焊合金化學(xué)組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:.4.2 ?4.5C, 24.0 ?28.0Cr, 1.2 ?1.5Β, 4.0 ?4.5V, 2.0 ?2.5Nb, 0.20 ?0.35N, 0.05 ?.0.15Y, 0.15 ?0.20Ca, 0.18 ?0.28K, S〈0.03，Ρ〈0.04，余量 Fe。
【文檔編號(hào)】C22C37/10GK104209163SQ201410453846
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月6日
【發(fā)明者】王開明, 符寒光, 蔣志強(qiáng), 雷永平, 劉建偉, 魏永強(qiáng), 馮憲章, 馮錫蘭, 劉元朋, 文振華, 王振 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)