[發(fā)明專利]一種超細(xì)破碎機(jī)錘頭耐磨材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410787141.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN104532106A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振廷;孟君晟;趙春香;毛新宇;史曉萍;陳永生;高紅明;馮帆;朱世奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C33/08
• 分類號(hào): C22C33/08;B22C9/22;C21D9/00
• 代理公司: 北京國(guó)林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 李富華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型耐磨材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超細(xì)破碎機(jī)錘頭耐磨材料制備方法。

背景技術(shù)

在礦山、冶金、電力和建材等工業(yè)領(lǐng)域中，破碎機(jī)械占有相當(dāng)大的比例，其中大部分配件都是易磨損件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年由于這種磨損而消耗的鋼材達(dá)百萬(wàn)噸，耗資40億元以上。因此，研制開發(fā)新型耐磨材料，提高零配件的使用壽命具有十分重要的意義。

破碎機(jī)是水泥、陶瓷、礦山、電力等行業(yè)廣泛使用的破碎機(jī)械，錘頭是破碎機(jī)中破碎物料的主要部件，該部件在使用中錘柄不斷承受交變的彎曲應(yīng)力和沖擊力，而錘頭部位則主要承受較強(qiáng)的沖擊力和摩擦力。目前，破碎、粉碎機(jī)械的錘頭多年來(lái)一直延用高錳鋼制造。但由于工況條件的沖擊作用小，不能使高錳鋼得到充分硬化，因而耐磨性不高。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反映，高錳鋼配件的壽命普遍較低。例如，用錘式破碎機(jī)破碎石灰石，其錘頭的使用壽命為7-20天，板錘的壽命為3天左右。破碎石灰石的板錘壽命為1-3天。所以國(guó)內(nèi)外紛紛研制新的耐磨材料取代高錳鋼。因此,?研究和開發(fā)新型耐磨錘頭,?減少材料磨損,?降低成本，提高生產(chǎn)率，對(duì)節(jié)能減排具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

最近研究表明，高釩高速鋼不僅有很高的硬度和相當(dāng)高的韌性，而且具有良好的耐磨性，作為新型耐磨材料備受關(guān)注，已有的研究表明，高釩高速鋼的耐磨性是高鉻鑄鐵的3倍以上，是高錳鋼的10倍以上，已被應(yīng)用于軋輥、錘頭和球磨機(jī)襯板等多種耐磨件。當(dāng)前我國(guó)正處于高釩高速鋼的研發(fā)和應(yīng)用起步階段，本文采用以V為主要元素，添加一定量的W、Mo等合金元素，通過(guò)成分配比、熔煉澆注和變質(zhì)處理和熱處理等工藝，生產(chǎn)制備超細(xì)破碎機(jī)錘頭耐磨材料，滿足生產(chǎn)要求，提高錘頭的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超細(xì)破碎機(jī)錘頭耐磨材料的制備方法，特征在于，包括如下步驟：

1）耐磨材料成分百分比組成：C：3-4wt%，V：8-10?wt?%，W：1-3?wt?%，Mo：0.1-0.3?wt?%，P:≤0.06?wt?%，S：≤0.06?wt?%，其余為鐵；

2）采用高碳釩鐵、鎢鐵、鉬鐵、普通廢鋼、生鐵按照步驟1）的C：3-4wt%，V：8-10?wt?%，W：1-3?wt?%，Mo：0.1-0.3?wt?%，P:≤0.06?wt?%，S：≤0.06?wt?%進(jìn)行計(jì)算配料，采用100kg酸性中頻感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，待鐵水的溫度達(dá)到1450-1500℃時(shí)，依次加入硅鐵、錳鐵進(jìn)行脫氧，最終加入純鋁進(jìn)行脫氧，純鋁加入量以完全脫氧為準(zhǔn)，然后將鐵水沖入澆包中，澆注溫度為1380-1400℃；

3）在澆包底部放入一次納米改性變質(zhì)劑，同時(shí)在澆注到型腔時(shí)，采用邊澆注邊加入二次納米改性變質(zhì)劑，進(jìn)行二次改性變質(zhì)細(xì)化；

4）錘頭的鑄造及熱處理

錘頭的鑄造采用金屬型鑄造，涂料適用石墨粉，澆注10-12小時(shí)后開箱空冷，打掉澆冒口，清理飛邊和毛刺；然后對(duì)錘頭進(jìn)行熱處理，其熱處理方法為淬火加低溫回火，即將錘頭緩慢升溫到1000-1100℃，保溫4-5小時(shí)，然后在空氣中冷卻到室溫；將淬火后的耐磨件加熱到200-300℃，保溫3-4小時(shí)，工件的硬度為65HRC，沖擊韌性在10J/cm²以上。

所述步驟2）中硅鐵的牌號(hào)為FeSi75-A，加入量為0.2－0.5kg；錳鐵的牌號(hào)為FeMn78C1.5，加入量為0.2－0.5kg。

所述一次、二次改性變質(zhì)劑均為納米改性變質(zhì)劑，其中一次改性變質(zhì)劑采用由納米級(jí)稀土鎂硅鐵合金構(gòu)成的微米級(jí)喂料，微米級(jí)喂料粒度為30-100μm，加入量為鑄件重量的2-3%；納米粉的粒度為300-500nm。

所述二次改性變質(zhì)劑的加入量為鑄件重量的1-3?wt%。

所述納米級(jí)稀土鎂硅鐵合金的牌號(hào)FeSiMg8RE7。

本發(fā)明的有益效果是超細(xì)破碎機(jī)錘頭材料具有如下特點(diǎn)：

（1）采用改性的納米稀土鎂硅鐵合金喂料，使納米級(jí)的變質(zhì)劑能夠加入到鐵水中，提高變質(zhì)效果。

（2）采用二次變質(zhì)處理，能夠使耐磨材料的變質(zhì)效果良好。

（3）該耐磨材料具有硬度為65HRC，沖擊韌性在10J/cm²以上，適用于強(qiáng)烈磨損的耐磨件，本發(fā)明耐磨材料錘頭硬度高、韌性好、耐磨性高，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為未處理的高釩鎢耐磨鑄鐵掃描圖。

圖2為經(jīng)過(guò)二次變質(zhì)處理的掃描圖。

具體實(shí)施方式