[發明專利]一種鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310555576.X
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103643163A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 章功國;王涇文;段宗銀;李純金;陳超;王淑妍;張少伍;王曉芬;謝勇
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市恒毅機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C33/04;C21D6/00;C21C7/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及耐磨金屬材料領域，尤其涉及一種鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料及其制備方法。

背景技術

錘頭材料的種類很多，最常用的是高錳鋼，最初是因其硬度和耐磨性都比較高，但是現在人們發現其實不然，有些場合高錳鋼錘頭并不耐磨，使用壽命短，究其原因，是高錳鋼要在大的沖擊力的情況下才能產生高硬度的表面硬化層，而沖擊力小的情況下不耐磨；還有中錳鋼錘頭，因其有較高的硬度和韌性，在沖擊力不太大的情況下較耐用，且有磁性；高鉻鑄鐵錘頭有優良的耐磨性，但是韌性較差，易發生脆性斷裂。各種材料均不能達到最理想的效果，因此尋求合理的材料,開發簡單實用的工藝，在保證使用要求的前提下節省資源和能源，已成為耐磨材料領域的熱點和難點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料及其制備方法，該合金材料具有強度高，耐磨性好、耐熱的優點。

本發明的技術方案如下：

一種鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳1.2-1.5、硅1.9-2.1、錳3.9-4.3、鎳3.7-3.9、鉻15.2-16.5、鉬2.6-2.8、Ho0.18-0.23、Ta0.08-0.12、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料的生產方法，其特征在于：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：1-2比例作為鐵基質來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、釩、鉻；（2）錳、硼、Nb；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為24-27分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以220-230℃/小時速率升溫至700-710℃，再以160-170℃/小時速率降溫至500-510℃，再以220-230℃/小時速率升溫至940-950℃，保溫3-4小時；再以160-170℃/小時速率降溫至540-550℃，再以180-190℃/小時速率升溫至750-760℃，再以160-170℃/小時速率降溫至500-510℃，保溫30-40分鐘；再以160-170℃/小時速率降溫至180-200℃，保溫2-3小時；再以180-190℃/小時速率升溫至340-350℃，再以160-170℃/小時速率降溫至220-230℃，再以180-190℃/小時速率升溫至540-550℃，保溫2-3小時，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：工具鋼粉3-4、粘土12-15、納米二氧化鈦3-4、二氧化硅2-3、BaCO₃4-5、納米二氧化硅1-2、氫氧化鋁8-10、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、氟硅酸鈉2-3；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2-3%的硅烷偶聯劑KH-550、1-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。

本發明的有益效果

本發明合金鋼具有高的硬度、耐磨性和熱強高的特點，耐腐蝕，適用于破碎硬度高的錘式破碎機，如用于鵝卵石制砂機，破碎率高，耐磨損，耐熱。本發明使用部分廢鐵作為原料，并經過二次精煉，分批投放原料，合理控制鑄后熱處理溫度，使合金品質更穩定均一，提高綜合力學性能。本發明精煉劑用于鑄造生產，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，不會在鑄件表面產生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級左右。

具體實施方式

一種鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳1.2-1.5、硅1.9-2.1、錳3.9-4.3、鎳3.7-3.9、鉻15.2-16.5、鉬2.6-2.8、Ho0.18-0.23、Ta0.08-0.12、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的鵝卵石破碎機錘頭用合金鋼材料的生產方法如下：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：1.5比例作為鐵基質來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；