本發明涉及錘式破碎機領域，具體涉及一種錘式破碎機中使用的錘頭，尤其涉及一種雙液雙金屬復合澆注破碎錘頭的制造方法。

背景技術：

在冶金、礦山、建材和機械行業中，有許多機器的零部件是在極其惡劣的工況下服役的，這就不僅要求零部件具有高的耐磨性，而且具有高的強韌性。對此，采用復合鑄造技術生產的雙金屬耐磨材料，可使鑄件能同時擁有高的耐磨性和高的強韌性，可大幅提高機器零部件的使用壽命。

雙金屬復合鑄造技術是指把兩種或兩種以上具有不同組織和性能特征的金屬材料鑄造成完整的鑄件，使鑄件的不同部位具有不同的性能特征，以滿足不同工況的使用要求。通常在雙金屬復合鑄件中，要求一種合金具有較高的力學性能，另一種合金具有耐磨、耐蝕、耐熱等特殊的使用性能。

錘式破碎機的錘頭在冶金、礦山、電力、水泥、石化等工作中已被廣泛使用，因其工況條件惡劣，錘頭需具有高的耐磨性和韌性。經過實踐驗證，雙金屬復合鑄造技術制造的錘頭最為適宜。

但現有的雙金屬復合錘頭的制造方法，無論是固液雙金屬工藝還是雙液雙金屬工藝，都只是依靠兩種金屬，自身的相互融合滲透來結合，由于兩種金屬自身性能的差異，導致雙金屬結合部位的鑄造缺陷較多且結合部位強度偏低，在生產中表現為，工藝難控制，成品率低；在使用中表現為，雙金屬結合部位易出現破損、崩塊的現象，甚至斷裂。這種現象極大地降低了錘頭的使用壽命，有時還會因錘頭斷裂造成設備的損毀。

技術實現要素：

本發明的目的在于，針對上述缺陷，提供一種改善兩種金屬結合處的鑄造性能，減少鑄造缺陷的雙液雙金屬復合澆注破碎錘頭的制造方法。

為了達到上述發明目的，采取的技術方案如下：

一種雙液雙金屬復合澆注破碎錘頭的制造方法，包括以下步驟：

a.根據破碎錘頭的外形尺寸，采用水玻璃自硬石英砂組芯造型，并在砂型表面涂刷鋯英粉醇基快干涂料；

b.在砂型低位設置錘柄澆注系統，在砂型頂部設置錘頭澆注系統，且錘柄澆注系統的澆口上平面與錘頭和錘柄的結合位相水平；

c.采用兩臺中頻爐同時對高鉻鑄鐵和低碳合金鋼進行熔煉，錘柄部位采用低碳合金鋼材料，錘頭部位采用高鉻鑄鐵材料；

所述低碳合金鋼的化學成分由下列以質量百分數計的各元素組成：

C:0.3～0.6； Si:0.17～0.37； Mn:＜0.6；

Cr:0.8～1.1； Mo:0.15～0.33； S 、P:＜0.04，余量為鐵；

所述高鉻鑄鐵的化學成分由下列以質量百分數計的各元素組成：

C:2.2～3.0； Si:＜0.3～0.8； Mn:＜0.4～1.0；

Cr:18.00～22.00； Mo:0 .80～2 .00； Ni：0.4～0.9；

Re:0.15～0.3； S 、P:＜0.04； 余量為鐵；

將上述高鉻鑄鐵和低碳合金鋼分別進行熔煉后，均用鋁線脫氧；

d.先通過錘柄澆注系統澆注低合金鋼液，當鋼水注滿低位澆注系統后停止澆注低合金鋼液，低合金鋼液的澆注溫度空制在1550-1580℃；

e.然后根據錘頭的重量大小，間隔3-15秒后，在砂模型腔中的低合金鋼液面，加入粘合劑，然后開始澆注高鉻合金，高鉻合金的澆注溫度控制在1480-1520℃；

f.澆注完成后，鑄件在砂箱中靜置6-8小時，待鋼液冷卻凝固后，打砂清理，即可得到復合錘頭的半成品；

g.對復合錘頭的半成品進行熱處理，所述熱處理的工藝包括：

先對復合錘頭的半成品進行淬火，為減少在升溫過程中由于應力疊加而產生開裂，待加熱到320-350℃和700-720℃時，分別保溫停留1-2小時；然后再加熱至950-980℃，保溫2-4小時，然后出爐空冷，冷卻完全后進行回火，回火溫度450-460℃，保溫時間2-4小時，最后得到復合錘頭的產品。

本發明的有益效果：本發明通過在工藝中加入粘合劑，通過第三種材料使得在雙液結合界面，發生一系列的物理和化學變化，改變兩種金屬的熔合狀態，在兩種金屬分界處生成0.3-0.5毫米的組織致密、無縮孔、無疏松高強度熔合層，加強了兩種金屬的結合強度。同時，先澆注低合金鋼液后，加入粘合劑，粘合劑覆蓋鋼液表面，不僅能夠起到清潔兩種材質金屬液的結合面，而且還能起到阻止鋼液表面的氧化的作用，避免結合面出現冷隔夾渣，改善了兩種金屬結合處的鑄造性能，減少鑄造缺陷。

附圖說明

圖1為本發明雙液雙金屬復合澆注破碎錘頭的結構示意圖；

圖2為本發明一種雙液雙金屬復合澆注破碎錘頭的制造方法中涉及的步驟b的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本發明的技術方案作進一步的的詳細說明。

一種雙液雙金屬復合澆注破碎錘頭的制造方法，包括以下步驟：

a.根據破碎錘頭的外形尺寸，采用水玻璃自硬石英砂組芯造型，并在砂型表面涂刷鋯英粉醇基快干涂料；

b.在砂型低位設置錘柄澆注系統1，在砂型頂部設置錘頭澆注系統2，且錘柄澆注系統1的澆口上平面與錘頭和錘柄的結合位相水平；如圖2所示。

c.采用兩臺中頻爐同時對高鉻鑄鐵和低碳合金鋼進行熔煉，錘柄部位3采用低碳合金鋼材料，錘頭部位4采用高鉻鑄鐵材料；如圖1所示。

所述低碳合金鋼的化學成分由下列以質量百分數計的各元素組成：

C:0.3～0.6； Si:0.17～0.37； Mn:＜0.6；

Cr:0.8～1.1； Mo:0.15～0.33； S 、P:＜0.04，余量為鐵；

所述高鉻鑄鐵的化學成分由下列以質量百分數計的各元素組成：

C:2.2～3.0； Si:＜0.3～0.8； Mn:＜0.4～1.0；

Cr:18.00～22.00； Mo:0 .80～2 .00； Ni：0.4～0.9；

Re:0.15～0.3； S 、P:＜0.04； 余量為鐵；

將上述高鉻鑄鐵和低碳合金鋼分別進行熔煉后，均用鋁線脫氧；

d. 先通過錘柄澆注系統1澆注低合金鋼液，當鋼水注滿低位澆注系統后停止澆注低合金鋼液，低合金鋼液的澆注溫度空制在1550-1580℃；

e.然后根據錘頭的重量大小，間隔3-15秒后，在砂模型腔中的低合金鋼液面，加入粘合劑，然后開始澆注高鉻合金，高鉻合金的澆注溫度控制在1480-1520℃；

所述的粘合劑由哈德托普華亨（山西）耐磨鑄業有限公司生產，并可在市場中購買。

f.澆注完成后，鑄件在砂箱中靜置6-8小時，待鋼液冷卻凝固后，打砂清理，即可得到復合錘頭的半成品；

g.對復合錘頭的半成品進行熱處理，所述熱處理的工藝包括：

先對復合錘頭的半成品進行淬火，為減少在升溫過程中由于應力疊加而產生開裂，待加熱到320-350℃和700-720℃時，分別保溫停留1-2小時；然后再加熱至950-980℃，保溫2-4小時，然后出爐空冷，冷卻完全后進行回火，回火溫度450-460℃，保溫時間2-4小時，最后得到復合錘頭的產品。

本發明通過在工藝中加入粘合劑，通過第三種材料來促進融合和改善鑄造性能，使得在雙液結合界面，發生一系列的物理和化學變化，改變兩種金屬的熔合狀態，提高Cr、C、Mo等元素的擴散活性，使相同條件下Cr、C、Mo等元素擴散速度更快，增加擴散層厚度，在兩種金屬分界處生成0.3-0.5毫米的組織致密、無縮孔、無疏松高強度熔合層5，加強了兩種金屬的結合強度。

在此說明書中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。