[發明專利]一種采煤機用新型截齒的制備方法

在審

• 申請號: 201410828615.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104451352A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 韓陽;韓亞玲;張愛玲;張志濤;毛亞男;劉偉男
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/44;C21D9/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術領域

本發明涉及一種采煤機用新型截齒(簡稱：新型截齒，下同)及其制備技術。特別是一種用于采煤機的整體耐磨的新型截齒，以及該截齒的制備工藝。

背景技術

截齒是煤炭開采過程截割煤巖的刀具。截齒服役過程經受高磨損的惡劣環境，服役壽命短，消耗量很大，是更換量最大的煤礦機械部件之一。正常采煤過程截齒體磨損是主要失效形式，因而截齒體的耐磨性決定了采煤效率。目前提高截齒體性能主要就是利用熱噴涂、離子束表面冶金和堆焊等技術對截齒體表面進行強化處理，但前兩種技術的表面強化層太薄，難以大幅度提高耐磨性；后者成本高效率低；因此對提高齒體耐磨性均無本質提高。

發明內容

發明目的

本發明提供一種用于采煤機的整體耐磨新型截齒的制備工藝，其目的是：解決采煤機截齒服役壽命短的技術難題；以便提高采煤效率，降低采煤成本。

技術方案

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種采煤機用新型截齒的制備方法，其特征在于：該截齒的齒體部分通過鑄造而成；截齒體的成分是將耐磨鋼用納米復合耐磨合金添加到中碳低合金鋼里；通過熔煉使成分均勻化，然后澆鑄成截齒體；對鑄造后的截齒體進行機加工及強化處理；采用熱壓技術將硬質合金頭壓入齒頭前端的孔中。

所述的截齒體加入耐磨合金的比例是(2～15)％，所述的耐磨合金成分，由若干種納米陶瓷耐磨相和金屬粉料復合制成，其密度為6.25～8.69g/cm³，熔點為1450～1580℃；所述的中碳低合金鋼占成分總質量的(85～98)％；所述的中碳低合金鋼成分為C:(0.3～0.51)％；Si：(0.15～0.45)％；Mn：(0.45～85)％；S(0.001～0.0095)％；P(0.001～0.022)％；Gr(0.45～1.20)％；Ni(1.10～2.15)％；Mo(0.15～0.60)％；其他金屬雜質低于0.35％，余量為鐵。

通過熔煉將鋼水成分調制成中碳低合金鋼，然后加入耐磨合金，再將熔煉溫度提高10～80℃，然后澆鑄成截齒體。

首先對鑄態截齒體毛坯進行高溫退火；退火工藝參數是900℃保溫3～10小時，然后隨爐冷卻到室溫；利用機加工將退火后的截齒體毛坯鑄件加工成要求的尺寸，再對截齒體進行調質處理，具體調質工藝參數如下：將加工后的截齒體裝在箱式電爐中，加熱到780～900℃，保溫1.0～8.5h，取出后即置于冷卻介質中快速冷卻至室溫；再將截齒體置于箱式電爐中進行回火處理，回火工藝參數是：150～550℃，保溫1.0～8.0h；最后再精加工將截齒體加工至要求尺寸，即得到新型截齒的截齒體。

對調質后的截齒體加熱，使齒頭前端孔的內徑因熱脹變大，然后利用液壓機將硬質合金柱壓入孔中，待冷卻收縮后截齒體將硬質合金柱牢牢地抱緊；必須保證齒頭前端孔內徑和硬質合金柱外徑之間保持過盈配合，但過盈量小于0.005mm。

對截齒體加熱時，加熱溫度必須比截齒調質過程的回火溫度低20℃～60℃。

優點及效果

本發明具有如下優點及有益效果：

通過本技術方案的實施，制備了整體耐磨的截齒，即整個截齒體從心部到表面都均勻分布納米耐磨相，從內至外都耐磨，因而解決了傳統截齒表面耐磨層過薄而無法保持較長服役壽命的難題；新型截齒的硬質合金柱與截齒體保持緊密結合，截齒服役過程不掉柱，因而有效延長了服役壽命；新型截齒形狀、尺寸與正在服役的截齒一致，采煤過程安裝使用很方便。

本發明的新型截齒從內到外均為耐磨材料，極大地提高了耐磨性，延長服役壽命，減少了更換截齒的時間，導致采煤效率提高，降低采煤成本。

具體實施方式

圖1為采煤機用截齒示意圖；

圖2為截齒體示意圖；

圖3為圖2側視圖；

圖4為新型截齒場發射電鏡對比圖，圖4(a)為W元素分布示意圖，圖4(b)為放大3萬倍的顯微組織示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：