[發(fā)明專利]一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310706381.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN103752788A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石磊;鐘敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧國(guó)市東渡鑄業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B22D13/00
• 分類號(hào): B22D13/00;C22C38/50;C22C38/58;C22C38/04;B22D19/16
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 陳其霞

?技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山、水泥行業(yè)大型破碎機(jī)錘頭領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝?。

背景技術(shù)

冶金水泥礦山行業(yè)大型破碎機(jī)使用以雙金屬?gòu)?fù)合錘頭，一般采用高鉻鑄鐵和中碳鋼復(fù)合。其優(yōu)點(diǎn)是（如圖1）：錘頭抗磨區(qū)（1）采用硬度高的高鉻鑄鐵，錘柄（2）采用韌性好的中碳鋼。這種方式復(fù)合使兩種材料的優(yōu)點(diǎn)均得到充分發(fā)揮，錘頭的使用壽命較單材質(zhì)錘頭如高錳鋼錘頭大幅提高。單高鉻鑄鐵是脆性材料，在沖擊力過大時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂。為解決這個(gè)問題，采用高合金鋼代替高鉻鑄鐵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，欲使高合金鋼的耐磨性與高鉻鑄鐵相當(dāng)，必須冷速快的淬火方式，如水、油淬火（高鉻鑄鐵采用空冷）。而鑄造高合金鋼內(nèi)部組織疏松，氣孔、夾雜等缺陷較多，熱處理開裂現(xiàn)象普遍。?

液態(tài)金屬在離心力的作用下補(bǔ)縮能力強(qiáng)大，能有效消除內(nèi)部縮松、夾雜、氣孔等缺陷，使鑄件組織致密。用金屬型鑄造，液態(tài)金屬在金屬型的激冷作用下，凝固迅速加快，晶粒細(xì)化，用金屬型離心鑄造的方法可以生產(chǎn)出來綜合性能達(dá)到鍛造工藝水平的鑄件是業(yè)界共識(shí)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，提供了一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝。?

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：?

一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝，包括有錘柄和磨損區(qū)錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的金屬材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機(jī)上，用兩臺(tái)中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分金屬材料，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同金屬材料的復(fù)合鑄造；

具體包括以下步驟：

（1）????首先按照錘頭的尺寸設(shè)計(jì)底注式金屬型錘頭模具

所述底注式金屬型錘頭模具由兩金屬材質(zhì)的模體對(duì)合組成的模具本體，模具本體中部形成有錘頭型腔，模具本體下端設(shè)有配合離心鑄造工藝的底注式澆道，模具本體上端設(shè)有多個(gè)排氣孔，多個(gè)排氣孔連通在型腔上端，且其中模具本體的參數(shù)為收縮率為2～3%，模鐵比為3～5，排氣孔數(shù)為4～6個(gè)；底注式金屬型錘頭模具制造好后，將其對(duì)稱安裝在立式離心機(jī)專用砂箱內(nèi)，并壓緊；

（2）在兩臺(tái)中頻爐內(nèi)同時(shí)冶煉兩種成分的金屬材料

所述兩種金屬材料的成分范圍分別為：磨損區(qū)錘頭部分的合金組分重量比為C:0.4~1.1%?Mn:0.6~1.8%?Si:0.5~0.8%?Cr:1~2%?Ni:0.5~2%?Mo:0.5~1.0%?V:0.3~0.5%?Ti：0.1~0.3?S≤0.04?P≤0.04%，其余為Fe；錘柄部分的合金組分重量比為C:0.2~0.4%?Mn:0.6~1.0%?Si:0.5~0.8%?S≤0.04?P≤0.04%，其余為Fe，冶煉過程中冶金溫度為1600～1650℃，逐步加入合金爐料調(diào)整成分至合格范圍，爐內(nèi)插鋁脫氧，準(zhǔn)備澆注。

（3）澆注?

將冶煉好的兩種金屬材料成分，按先澆錘頭部分，再澆錘柄部分的順序，依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，兩種鋼水澆注間隔時(shí)間為10~30秒，依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，每次澆注后都鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩(wěn)進(jìn)入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型，根據(jù)模鐵比，將澆注速度控制在5~15Kg/秒之間，實(shí)現(xiàn)鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結(jié)合處既不沖混，又無冷隔即可，最后取出錘頭。

其原理是：按照錘頭尺寸設(shè)計(jì)底注式金屬型。金屬型設(shè)計(jì)參數(shù)為收縮率2~3%，模鐵比3~5，排氣孔4~6。將底注式金屬型對(duì)稱安裝在立式離心機(jī)專用砂箱內(nèi)，并壓緊。在兩臺(tái)中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分鋼水。成分范圍為：抗磨區(qū)部分C:0.4~1.1%?Mn:0.6~1.8%?Si:0.5~0.8%?Cr:1~2%?Ni:0.5~2%?Mo:0.5~1.0%?V:0.3~0.5%?Ti：0.1~0.3?S≤0.04?P≤0.04%；?錘柄部分C:0.2~0.4%?Mn:0.6~1.0%?Si:0.5~0.8%?S≤0.04?P≤0.04%?，冶煉成分合格后，調(diào)整功率，使溫度控制在工藝要求范圍內(nèi)，開始澆注。鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩(wěn)進(jìn)入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型。合理控制澆注速度，可以實(shí)現(xiàn)鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結(jié)合處既不沖混，又無冷隔。?

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：?

本發(fā)明通過鋼水在金屬型激冷的作用下，晶粒細(xì)化，鋼水在離心力的作用下補(bǔ)縮能力強(qiáng)，有效消除氣孔、縮松，夾雜等缺陷。使鑄件組織性能達(dá)到鍛鋼水平，能有效克服由于鑄件內(nèi)部疏松、氣孔、夾雜引起的熱處理開裂的技術(shù)難題。