[發(fā)明專利]一種小型粉碎機用合金鋼錘頭材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310555590.X
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103627993A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)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(quán)）人: 馬鞍山市恒毅機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐磨金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種小型粉碎機用合金鋼錘頭材料及其制備方法。

背景技術(shù)

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(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(yōu)良的耐磨性，但是韌性較差，易發(fā)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(fā)簡單實用的工藝，在保證使用要求的前提下節(jié)省資源和能源，已成為耐磨材料領(lǐng)域的熱點和難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種小型粉碎機用合金鋼錘頭材料及其制備方法，該合金材料具有耐磨性好、韌性好、耐腐蝕的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種小型粉碎機用合金鋼錘頭材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.2-0.4、硅0.8-1.0、錳2.1-2.3、鉻5.2-5.5、鉬0.8-1.1、釩0.2-0.3、鈦2.6-2.8、V0.15-0.25、Te0.08-0.12、Zr0.5-0.7、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的小型粉碎機用合金鋼錘頭材料的生產(chǎn)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(zhì)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(diào)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(nèi)投入合金元素的批次順序為：（1）硅、釩、Te；（2）錳、鉬、Zr（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為23-26分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以180-190℃/小時速率升溫至500-510℃，保溫60-70分鐘，再以160-170℃/小時速率降溫至400-410℃，再以180-190℃/小時速率升溫至700-710℃，保溫50-60分鐘，再以210-220℃/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600-610℃，再以180-190℃/小時速率升溫至700-710℃，再以160-170℃/小時速率降溫至500-510℃，保溫50-60分鐘；再以160-170℃/小時速率降溫至220-230℃，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20-24、明礬5-6、鐵礦渣粉1-2、碳化硅4-5、氫氧化鋁8-10、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、氯化鉀2-3、氟化鈣4-5；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)，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(lián)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(fā)明的有益效果

本發(fā)明是采用中錳低碳鋼作為材質(zhì)，具有較好的韌性；同時，又因其含有Zr、V、鉻、鉬多種合金元素，具有較高的強度和優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕的特性；本發(fā)明適用于非強烈沖擊的小型工作條件，其使用壽命比普通低合金鋼提高2-3倍。本發(fā)明使用部分廢鐵作為原料，并經(jīng)過二次精煉，合理控制鑄后熱處理溫度，分批投放原料，使合金品質(zhì)更穩(wěn)定均一，提高綜合力學性能。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，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(chǎn)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

一種小型粉碎機用合金鋼錘頭材料，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.2-0.4、硅0.8-1.0、錳2.1-2.3、鉻5.2-5.5、鉬0.8-1.1、釩0.2-0.3、鈦2.6-2.8、V0.15-0.25、Te0.08-0.12、Zr0.5-0.7、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的小型粉碎機用合金鋼錘頭材料的生產(chǎn)方法如下：