[發(fā)明專利]一種鑲鑄硬質(zhì)合金棒的顎式破碎機(jī)齒板及其消失模鑄造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010147440.1
• 申請(qǐng)日: 2010-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101921961A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卓榮明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38;B02C1/10;B22D1/00;B22C9/04
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顎式破碎機(jī)齒板及其鑄造方法，具體涉及一種鑲鑄硬質(zhì)合金棒的顎式破碎機(jī)齒板及其消失模鑄造方法。

背景技術(shù)

顎式破碎機(jī)具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維修簡(jiǎn)便、運(yùn)營(yíng)成本低等特點(diǎn)，因此廣泛運(yùn)用于礦山、冶金、建材、公路、鐵路等工業(yè)部門(mén)。

由于顎式破碎機(jī)齒板工作時(shí)受力復(fù)雜，主要是受到擠壓、沖擊、剪切以及接觸疲勞應(yīng)力的反復(fù)作用，工況條件惡劣，造成嚴(yán)重磨損，是顎式破碎機(jī)的主要易損件。在生產(chǎn)中，顎式破碎機(jī)的齒板消耗量的多少，對(duì)整個(gè)破碎成本的高低有非常重要的影響。當(dāng)前用于制造顎式破碎機(jī)齒板的材料主要是高錳鋼，而其他材料應(yīng)用較少。高錳鋼適合在較大沖擊載荷的磨料磨損工況下使用，而在中、小能量沖擊下，其表面只能部分或者不能被加工硬化，故不抗磨。顎式破碎機(jī)齒板就屬于在中等沖擊應(yīng)力條件下工作的，加工硬化不能被充分發(fā)揮，是造成齒板不耐磨的主要因素。

根據(jù)顎式破碎機(jī)齒板的工作特點(diǎn)，制作齒板的材料必須具有良好的塑性、韌性，又要有較高的耐磨性能。因此給齒板選材帶來(lái)困難，這也是當(dāng)今大多數(shù)顎式破碎機(jī)齒板選用高錳鋼材料的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種鑲鑄硬質(zhì)合金棒的顎式破碎機(jī)齒板及其消失模鑄造方法，齒板采用具有良好塑性、韌性的高錳鋼為主要材料，在齒板容易磨損的破碎齒上，通過(guò)消失模鑄造方法鑲鑄硬質(zhì)合金棒，生產(chǎn)的齒板產(chǎn)品強(qiáng)度和韌性好，硬度和耐磨性高，適合在惡劣工況條件下工作，并且能夠破碎不同硬度的物料。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該齒板采用高錳鋼鑄造而成，在鑄造過(guò)程中鑲鑄硬質(zhì)合金棒；其中，高錳鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C?1.18％～1.34％、Mn12.80％～13.75％、Si?0.52％～0.84％、Cr?1.85％～2.38％、S?0.02％～0.03％、P?0.05％～0.06％、RE?0.14％～0.19％、Fe?81.41％～83.44％；其中，在齒板容易磨損的破碎齒上鑲鑄YG20硬質(zhì)合金棒，該合金棒為外購(gòu)件，直徑為3～5mm，其化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：WC?80％、粘結(jié)劑20％，性能為：密度/t.m^-313.4～13.8、抗彎強(qiáng)度/Mpa?2400～2480、硬度(HRA)80～83.5。

本發(fā)明的齒板的鑄造方法，該鑄造方法包括高錳鋼的生產(chǎn)過(guò)程和消失模鑄造過(guò)程及熱處理過(guò)程，其中，高錳鋼的生產(chǎn)過(guò)程為：將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔煉，鋼液熔清后加入錳鐵、鉻鐵、硅鐵，完全熔化后調(diào)整成分，直至?成分符合上述高錳鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求，然后將溫度升高至1560℃～1590℃，扒渣，加入占鋼液質(zhì)量為0.30％的鋁塊脫氧；將占鋼液質(zhì)量為0.80％～1.00％的稀土合金，其粒度小于8mm，隨出爐鋼液流沖入澆注包內(nèi)，對(duì)脫氧后的鋼液進(jìn)行變質(zhì)處理，人工攪拌，靜置2～3分鐘，當(dāng)鋼液溫度降至1450℃～1460℃時(shí)，澆入消失模中，以此形成齒板鑄件；其中，消失模鑄造過(guò)程為：首先，需要制作齒板的聚苯乙烯(Eps)泡沫塑料模的模具，再用該模具制作齒板的泡沫塑料模，然后在齒板的泡沫塑料模的齒上鉆制排列有序的小孔，小孔用來(lái)安裝YG20硬質(zhì)合金棒，鉆孔前應(yīng)先制作鉆模板，該鉆模板的內(nèi)表面形狀與齒板單個(gè)齒的外表面形狀相同，鉆孔時(shí)將鉆模板套在齒板的單個(gè)齒上進(jìn)行鉆孔；接著在齒板的泡沫塑料模齒上的小孔中插入YG20硬質(zhì)合金棒，然后在泡沫塑料模上粘貼澆注系統(tǒng)和冒口、涂敷耐火涂料，進(jìn)入溫度為50℃的烘房烘干已粘貼完工的整體消失模；將烘干的整體消失模埋入干砂中，在振動(dòng)頻率為50～60Hz、振幅為1～2mm、加速度為1～2g參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行振實(shí)；最后，將高錳鋼鋼液澆入消失模中形成齒板鑄件，高錳鋼鋼液澆注溫度為1450℃～1460℃，負(fù)壓真空度為0.02～0.04Mpa；其中，熱處理過(guò)程為：澆注后，待齒板鑄件冷卻到1000℃～1050℃時(shí)，將齒板鑄件從消失模砂箱中吊出，迅速移動(dòng)到水池的上方，自由落體式墜入水池中進(jìn)行水韌處理，室溫后清除澆、冒口，裝入箱式電阻爐中加熱至220℃保溫2h出爐空冷。

其中，在齒板的泡沫塑料模齒上的小孔插入切割成段的YG20硬質(zhì)合金棒過(guò)程中，插入前需要在YG20硬質(zhì)合金棒上焊接其直徑比合金棒大2～3mm，長(zhǎng)度為30mm的Q235圓鋼，?目的是為了做到澆注過(guò)程中消失模氣化時(shí)保證硬質(zhì)合金棒不位移；其中，考慮到齒板在工作過(guò)程中，不同的位置磨損的程度不相同，磨損最嚴(yán)重處一般在齒板出料處端部，所以在齒板的上、下兩端硬質(zhì)合金棒排列比其他位置要緊密，上端排列緊密主要是為了上、下兩端換位使用。