[發明專利]一種復合齒板及其鑄造方法

無效

• 申請號: 201010132336.5
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101811076A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 謝敬佩;王愛琴;王文焱;李洛利;李繼文
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B02C1/10
• 分類號: B02C1/10;C21C5/52;C21C7/06;C21C7/04;B22C9/02;C21D9/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種復合齒板，同時還涉及該齒板的鑄造方法，屬于金屬鑄件制造技術領域。

背景技術

顎式破碎機是礦山、水泥和電力等行業廣泛使用的破碎機械，齒板是其主要的易磨損件，其工作條件惡劣，在工作中經受各種物料的沖擊與磨損。因此，齒板的性能要求必須滿足有合適的硬度,?以抵抗物料的磨損；還應具有一定的韌性,?以抵抗疲勞剝落并防止裂斷,?即具有較好的強韌性。

長期以來多采用高錳鋼、超高錳鋼及高鉻合金鋼等鋼種制造，使用壽命有限，需要經常更換齒板。由于齒板質量大（>1.6噸/件），體積大（大約1800×1200×（80-150）毫米），破碎機每次更換齒板停機時間長。同時，每塊齒板價格高，齒板的更換和消耗給生產和成本帶來很大的影響。通過對更換下來的報廢齒板進行分析研究，發現報廢齒板的磨損區域很不均勻，嚴重磨損區域（即齒板的易磨損部位）都集中在齒板下側（破碎機出料口一側）不到整塊齒板1/2的位置，而齒板上側（破碎機進料口一側）磨損極少。根據這一情況,齒板的結構及其鑄造方法還有待進一步改進，以提高產品的質量和延長齒板使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合齒板，同時提供該復合齒板的鑄造方法，以提高齒板的質量并延長其使用壽命。

本發明的技術方案如下：

首先設計一種復合齒板，包括耐磨合金塊和基體部分，耐磨合金塊鑲嵌于基體部分，并且耐磨合金塊位于齒板的易磨損部位，以增強齒板的耐磨性。

同時還對該復合齒板的鑄造方法進行優化，所述齒板包括耐磨合金塊和基體部分，其鑄造方法包括以下步驟：

（1）基體部分的熔煉

基體部分的熔煉工藝采用堿性電弧爐氧化法進行熔煉，其中基體部分材質由以下重量百分含量的化學成分組成：C?1.15~1.25%，Mn?17~19%，Si≤0.6%，Cr?1.6~1.8%，Mo?0.5~0.8%，Ti?0.06~0.14%，RE?0.3%，S≤0.03%，P≤0.06%，余量為Fe和不可避免的雜質；

（2）造型工藝

采用水玻璃砂造型，將耐磨合金塊埋入砂模型腔中適當位置后，充入二氧化碳硬化砂模，采用感應加熱方式將耐磨合金塊加熱到1000-1100℃，將步驟（1）中熔煉獲得的鋼液澆入型腔，冷卻凝固后脫模，并進行去砂打磨，所得鑄件即為齒板；

（3）齒板的熱處理

熱處理爐溫度加熱至400℃時放入齒板，以每小時80℃的速度升溫至700℃，保溫2-3小時；再升溫到1050℃保溫8小時，出爐前升溫到1080℃，隨后將鑄件從加熱爐中取出，水冷至室溫后，再加熱到350℃-400℃保溫6小時，進行時效處理。

所述的基體部分的熔煉工藝采用堿性電弧爐氧化法，具體方法包括以下步驟：在熔煉爐底部加入2-3%的底渣材料，底渣材料的成分及其重量百分含量為：石灰80%，螢石20%；回爐超高錳鋼和碳素廢鋼配料，鉬鐵按照計算量隨爐料加入，溫度達到1550-1600℃時，按計算量加入烘干后的電解錳、鉻鐵及鈦鐵，溫度為1500℃時，進行終脫氧；鋼渣混出，鋼水包提前清理干凈，烘烤至上下均為紅色時，鋼水包內放置0.3%稀土硅鐵合金，沖入法變質處理后即得符合成分要求的鋼液。

所述的鋼液在變質后需鎮靜5-6分鐘，當溫度為1420-1440℃時扒渣，用于澆注。

本發明由于采用了感應加熱預埋耐磨合金塊的方法，使耐磨合金塊和基體擴散冶金結合，結合強度高，提高了齒板基體的強韌性和局部區域的耐磨性，因此齒板的使用壽命得到很大提高；同時鑄件在經優化的熱處理工藝處理之后，齒板的抗拉強度σb大于840Mpa，屈服強度σs?大于580?Mpa，沖擊韌性值ak大于180J/cm²。

具體實施方式

實施例1

本實施例齒板的鑄造方法

（1）基體部分的熔煉工藝

基體部分材質由以下重量百分含量的化學成分組成：C?1.15%，Mn?17%，Si?0.6%，Cr?1.6%，Mo?0.5%，Ti?0.06%，RE?0.3%，S?0.03%，P?0.06%，余量為Fe和不可避免的雜質，其熔煉工藝包括以下步驟：在熔煉爐底部加入2%的底渣材料，底渣材料的成分及其重量百分含量為：石灰80%，螢石20%；回爐超高錳鋼和碳素廢鋼配料，鉬鐵按照計算量隨爐料加入，溫度達到1550℃時，按計算量加入烘干后的電解錳、鉻鐵及鈦鐵，溫度為1500℃時，進行終脫氧；鋼渣混出，鋼水包提前清理干凈，烘烤至上下均為紅色時，鋼水包內放置0.3%稀土硅鐵合金，沖入法變質處理；