[發(fā)明專利]基于功能梯度復(fù)合材料的錘片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410232452.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN103990515A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華井兵;金云學(xué);楊安祥;曹月蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通漢科新能源開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B02C13/28
• 分類號(hào): B02C13/28;C21D9/00
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉碎機(jī)錘片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于梯度功能復(fù)合材料的錘片及其制備方法。

背景技術(shù)

錘片式粉碎機(jī)廣泛用于飼料、糧食、食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片來擊碎物料的機(jī)械設(shè)備，而錘片是各類粉碎機(jī)的核心部件，主軸高速旋轉(zhuǎn)使得錘片端角線速度達(dá)到50-100m/s，轉(zhuǎn)盤與其外圍的篩片和齒板構(gòu)成粉碎室，物料由喂料斗進(jìn)入粉碎室后，受到高速錘片的沖擊作用、齒板和篩片的撞擊作用以及與篩片與錘片之間的搓擦作用，被逐漸粉碎到一定細(xì)度后，從篩孔中排出，經(jīng)拋送風(fēng)扇送出機(jī)外。可見，粉碎機(jī)工作時(shí)，依靠錘片的端角連續(xù)錘擊進(jìn)料，把各類物料粉碎成細(xì)粉狀，同時(shí)本身受到硬質(zhì)物料的高速?zèng)_擊，且產(chǎn)生很大的慣性力。物料中通常含有木屑，肉骨，銅線，海藻，貝殼等高硬度物質(zhì)，使得錘片的工況條件變得更加惡劣，而惡劣的工況條件是錘片磨損十分嚴(yán)重，壽命降低。錘片在使用過程中受到一定沖擊，高速旋轉(zhuǎn)的錘片，一旦斷裂有可能造成惡性事故，因此錘片不僅要求高的耐磨性，還要求高的韌性。

粉碎機(jī)錘片的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T9822.2-2008規(guī)定，錘片采用15、20或65Mn材質(zhì)制造，允許采用力學(xué)性能不低于規(guī)定要求的其他材料制造，對(duì)15、20號(hào)鋼制備的錘片進(jìn)行滲碳處理，滲碳層為0.3-1.2mm，根據(jù)錘片厚度不同，滲碳層厚度也不同，滲碳后標(biāo)稱硬度為56-62HRC，非滲碳區(qū)硬度不超過28HRC。但根據(jù)JB/T9822.2-2008生產(chǎn)的錘片，耐磨性有限，壽命仍然較低；在45鋼或65Mn鋼基礎(chǔ)上，表層工作部通過表面處理方式獲得耐磨層的錘片，如中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開的說明書201110184141.x公開了一種錘片式粉碎機(jī)用錘片，以及中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開的說明書201210522558.7公開I了一種粉碎機(jī)錘片，其工作部高硬度的耐磨層的設(shè)置，均使錘片的使用壽命得到了一些提高，但使用過程中銷孔附近容易萌生裂紋而失效，且壽命仍滿足不了用戶日益提高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中存在的錘片耐磨性差，需要經(jīng)常更換，造成使用成本大大增加；更換錘片需要停機(jī)進(jìn)行，非但影響生產(chǎn)效率，更給使用者帶來麻煩和不便，影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性；錘片在使用過程中表面產(chǎn)生裂紋，造成錘片的非磨損失效的現(xiàn)象等一系列問題，使國內(nèi)錘片市場(chǎng)迫切需要一種新型的高性能、長壽命的錘片。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種錘片及其制備方法以解決上述錘片耐磨性差、使用壽命低的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于功能梯度復(fù)合材料的錘片，包括錘片基體，錘片工作端部設(shè)有WC50％含量以上的陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合層為耐磨層；錘片中部表層組織為細(xì)針狀回火馬氏體加細(xì)顆粒碳化物，含碳量0.8％-1.0％；過渡層組織為細(xì)針狀回火馬氏體加板條狀回火馬氏體，心部組織為板條狀回火馬氏體，含碳量0.2％；錘片固定端銷孔部分組織以回火索氏體為主。

上述工作端部的硬度為63-65HRC，中部表層硬度為48-53HRC，銷孔部分硬度低于48HRC。

上述錘片中部表層含碳量逐步向截面中心遞減，滲碳層為0.5-1.2mm。

一種上述基于功能梯度復(fù)合材料的錘片的制備方法，以Q345B鋼材為基體，

(1)工作端部用堆焊方法形成WC含量50％以上的陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料耐磨層；

(2)中部先采用氣體滲碳方式改變表層碳含量，然后依次進(jìn)行淬火和回火處理：首先在爐內(nèi)升溫至920℃并保溫20min，之后強(qiáng)滲碳165min，碳勢(shì)保持1.1％，之后保溫?cái)U(kuò)散120min，碳勢(shì)保持0.9％，降溫至830℃保持30min，碳勢(shì)保持0.8％；出爐后用快速淬火油進(jìn)行淬火，淬火后進(jìn)回火爐進(jìn)行回火處理，回火溫度380℃，保溫180min。

(3)銷孔部分使用中頻退火處理，銅管距孔周1.5cm。

上述堆焊方法為氣體火焰堆焊方式，用WC含量不低于30％的鑄造碳化鎢耐磨其焊條，焊接氣體為氧-乙炔，火焰溫度1700℃，氧氣壓力為0.5MPa，乙炔壓力為0.05MPa。