[發明專利]一種新型耐磨斗齒及其生產方法

在審

• 申請號: 201310548623.8
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103614661A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐雪明
• 申請（專利權）人: 寧波宇翔機械鑄造有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/54;C22C38/56;C22C33/04;C21D1/26;E02F9/28
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

????本發明涉及一種挖掘機械用新型耐磨斗齒及其生產方法。

背景技術

斗齒通常裝在挖掘機械的前端，為懸臂梁結構件，工作時靠齒尖接觸物料并轉動把物料裝入鏟斗。斗齒接觸物料時要承受物料的沖擊作用，裝入物料過程中又要承受一定的彎矩作用，斗齒在與物料的接觸以及裝載過程中必然要發生磨損。當斗齒接觸礦石時，礦石的棱角常常切削斗齒表面，導致表面常出現各種變形，造成表面磨損而脫落。使用過程中頻繁更換損壞的斗齒必然降低效率，增加設備和人工成本，造成大量的經濟損失。因此開發性能高、壽命長、同時成本低的耐磨斗齒已引起廣泛關注，對于設備的穩定可靠運行也有著重要的意義。?

目前使用的耐磨斗齒材料主要為高錳鋼和各種低合金鋼。高錳鋼常溫下為奧氏體組織，韌性好且在使用中加工硬化作用強。在強烈沖擊載荷及高擠壓應力下，工件表面可實現α馬氏體相變而得到充分強化。但同時，高錳鋼起始硬度低，故耐磨性能較差。低合金鋼中合金元素含量低，生產成本相對較低，經過合適的熱處理后表現出優良的強度和耐磨性能，克服了高錳鋼那樣必須預先加工硬化才能獲得高硬度的缺點，正逐步成為廣泛使用的一種耐磨材料。但由于仍然加入一定量的稀有金屬，在大量使用時仍會增加使用成本。

也有在斗齒中使用不同材料的技術，但不同材料之間的可靠熔合是一個難點。通常由不同材料熔合形成的斗齒難以應對復雜惡劣的工作條件，在大沖擊工況中，斗齒常常由于結合強度不夠而損壞。

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發明內容

本發明針對合金在斗齒領域中所存在的問題，通過對斗齒結構及成份的調節，對生產中各步驟參數的控制，獲得一種低成本、具有高硬度和高耐磨性的斗齒。?

一種耐磨斗齒，包括齒尖和基體部分，基體部分的前端固定安裝有多根相互平行的齒尖，其特征在于：齒尖的材料為合金鋼，基體部分的材料為球墨鐵，齒尖長7-9cm，露出基體部分3cm。

進一步，齒尖的各成份質量百分比為：C?0.4-0.6，Si?2.2-2.5，Mn?1.3-1.8，Nb?0.1，Ti?0.15-0.2，Ni?0.1-0.25，Al?0.12-0.15，Zn?0.15-0.2，Cr?1.5-2.1，B?0.003-0.007，S≤0.02，P≤0.03，其余為Fe，基體部分的各成份質量百分比為：C?3.55-3.65，Si?2.1-2.3，Mn?0.2-0.4，Cr?0.35-0.45，Nb?0.06，Ni?0.5-0.7，Mg?0.04-0.05，Cu?0.7，Al?0.12-0.15，Zn?0.15-0.2，S≤0.01，P≤0.01，其余為Fe。

本發明還提供了一種制造上述耐磨斗齒的生產方法，包括以下步驟：

a、合金鋼熔煉，將用于制作齒尖的原料進行熔煉；

b、鋼水出爐溫度約為1480-1550℃，鋼水鎮靜約2-3分鐘后，將1450℃-1520℃的合金鋼鋼水澆注于齒尖模具中，澆注成齒尖；

c、齒尖熱處理：按不高于70℃/h在電爐中升溫至840-890℃，保溫4h，爐冷至室溫；按不高于90℃/h升溫至810-840℃，保溫3h，齒尖出爐后在50-70℃水中，淬火至200-250℃以下；在電爐中升溫至250-300℃進行低溫回火處理，保溫4h，出爐空冷；

d、使用中頻爐對用于生產基體部分的材料進行熔煉，使中頻爐快速升溫，1.5小時內將爐料完全熔化，保溫1小時，進行球化處理和孕育處理，形成鐵液；

e、將加工好的齒尖進行預熱處理，溫度400-500℃，固定于聚苯乙烯模具的底部，齒尖之間留有間隔，將鐵液澆注入已固定好齒尖的模具中；?

f、脫模，將鑄好的耐磨斗齒在室溫下脫模。

進一步的，合金鋼熔煉的具體過程為，在400Kg中頻感應電爐中加入廢鋼，以盡快形成熔池，將NiFe、MnFe直接加到熔化的鋼水中，待鋼水熔清后加入FeSi，攪動鋼水，待爐前成分調整合格后，溫度升至1540-1590℃；加入除Ti和B以外的其它原料，熔煉溫度1470-1540℃，將TiFe和BFe分斷成小塊并加熱至400℃，置入鋼水進行復合處理。