[發明專利]一種挖掘機復合斗齒及其制備方法

無效

• 申請號: 201110075905.1
• 申請日: 2011-03-29
• 公開（公告）號: CN102182223A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 彭志堅;任小勇;于立安;榮會永;彭瑛;王成彪;付志強;岳文
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: E02F9/28
• 分類號: E02F9/28;B22D19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型挖掘機復合斗齒，其特征在于，復合斗齒由齒棒型齒尖和斗齒基體兩部分組成，并經高溫鑲鑄而成。所述齒棒的材料為復合金屬陶瓷，包括WC、TiCN、TiN或TiC基復合金屬陶瓷中的一種或者多種；所述齒基的材料為高/低鉻合金鋼或者高錳鋼；所述復合斗齒的結構中包含4～12多根齒棒，形狀為楔形，鑲嵌于齒基前端，并在鋼體外露出2～15mm，且齒棒與齒棒之間有2～10mm的距離。

2.按照權利要求1所述的挖掘機復合斗齒的制備方法，其特征在于，所述制備方法依次包括齒棒預制→合金鋼熔煉→復合斗齒鑲鑄→脫模工藝步驟。

所述齒棒預制工藝步驟中，復合金屬陶瓷齒棒預制所用的基質原料為亞微米粉或納米粉金屬陶瓷粉，包括WC、TiCN、TiN或TiC基復合金屬陶瓷中的一種或者多種，粒徑D50小于0.4μm，質量分數為20～80％；其中金屬陶瓷燒結中所用的金屬粘結劑為高溫化學穩定性優異的金屬粉末，包括Mo、Ni、Co或者稀土金屬中的一種或者多種，質量分數為2～20％；所用的晶粒抑制劑為TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一種或者多種，質量分數為0.1～5.0％；所用增硬劑為高硬材料金剛石、c-BN微粉或者其表面鍍制了一層高溫化學穩定性優異的金屬Mo、Ni或者稀土金屬薄膜的微粉，粒徑5～1000μm，質量分數為10～80％；所用增韌劑為納米結構材料，包括碳納米管/線、SiC納米線/棒、TiC納米線/棒以及其表面鍍制了一層高溫化學穩定性優異的金屬Mo、Ni或者稀土金屬薄膜的納米結構材料中的一種或者多種，質量分數為0.5～15％。齒棒的制備方法依次包括“稱量→混料→高能球磨→烘干→研磨過篩→壓制/裝料→燒結”工藝步驟，燒結方法為熱壓、熱等靜壓、放電等離子體或者中頻感應加熱燒結，燒結溫度900～1500℃，燒結體最終形狀為楔形。

所述合金鋼熔煉工藝步驟中，合金鋼為高/低鉻合金鋼或者高錳鋼，其主要成分為鐵，質量分數90～95％；還含有Cr、Mn、Mo、W、C、Zr、Si、Ni、Cu、Ti、Re、Nb中的一種或者多種元素，質量分數為0.05～5％，以及少于0.05％的P和S元素；并在其中摻有TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一種或者多種碳化物作為晶粒抑制劑，質量分數為0.1～5.0％，且晶粒抑制劑的組成和含量與齒棒中的相同。合金鋼熔煉在中頻感應加熱爐中進行，熔煉溫度1480～1600℃。

所述復合斗齒鑲鑄工藝和脫模步驟中，復合斗齒的鑲鑄在聚苯乙烯或者砂模具中進行。首先將加工好的齒棒進行預熱處理，溫度200～700℃；然后固定于斗齒模具的底部，齒棒與齒棒之間的距離為2～10mm；然后把熔煉好的溫度為1480～1600℃的合金鋼鋼水澆注于模具中；最后在1000～1150℃下對斗齒進行水韌處理。