[發明專利]一種砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法

在審

• 申請號: 201610005427.X
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105642868A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 王大偉;張祖臨;潘二煥;王偉超
• 申請（專利權）人: 洛陽市致力新材料有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D19/02
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及鑄造領域生產陶瓷顆粒增強雙金屬基復合錘頭的方法，確 切地說涉及一種砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法。

背景技術

目前市場上生產的雙金屬復合錘頭，采用砂形、頭朝上的方法制作。 這種方法制作的錘頭，冒口大多放在錘頭工作部位，導致工作部位組織不 致密，因而耐磨性有限；頭朝上，無法實現定向凝固，高鉻鑄鐵材料自身 的潛力得不到充分地發揮，組織中的Cr₇C₃型碳化物，硬度只能達到1300HV 至1800HV。當被破碎中的物料中SiO₂達14％左右、Al₂O₃達3％左右的工況下， 雙金屬復合錘頭只能使用14天左右(高錳鋼錘頭4天左右)，耐磨性遠遠 滿足不了使用性能的要求；若含有硬度更高的硬質相(如SiC)，雙金屬復合 錘頭無法滿足使用性能的要求。此外，在某些工況下由于錘頭沒怎么磨損， 雙金屬復合錘頭就因柄部磨損嚴重而無法使用，從而導致高鉻耐磨部位巨 大的浪費，導致“刷柄”現象。為了解決上述問題，發明人自主研發了“陶 瓷顆粒增強雙金屬基錘頭”。為了生產出此類錘頭，發明人提出了“一種砂 型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法”。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有砂型制備工藝的缺陷，而提供一種砂型 生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，所要解決的技術問題是采用該方 法能夠制備一種具有極高的耐磨性且適用于各種工況的陶瓷顆粒增強雙金 屬基錘頭，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現。依據本 發明提出的一種砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，工藝流程為 制做脫箱造型、上涂料、裝箱、頭朝下定向凝固、振動澆注成形、對錘頭 再加工制得成品，具體包括以下步驟：

步驟1，采用水玻璃砂或樹脂砂脫箱造砂型；

步驟2，在砂型的錘頭或錘柄易磨損部位設置空腔，將陶瓷預制塊放入 空腔內，與砂型固定為一體；

步驟3，上涂料，刷醇基桂林6號涂料或醇基鋯英粉至不露砂；

步驟4，涂料干透后，將至少兩個砂型裝入砂箱中，裝砂振實；

步驟5，分別熔煉高鉻鑄鐵和鋼；

步驟6，將液態高鉻鑄鐵注入空腔，液態高鉻鑄鐵從溢流槽流出后，停 止澆注，停留1-8分鐘，再澆注液態鋼，使陶瓷顆粒與高鉻鑄鐵、鋼溶合 為一體；

步驟7，在砂箱中保溫6-24小時后，開箱取出錘頭，清理打磨去除毛 刺飛邊，再經過熱處理制得成品。

本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術措施來進一步實現。

前述砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，所述的陶瓷預制塊 采用硬度2000HV－3200HV的陶瓷顆粒制作成平行四邊形塊狀結構，上有四 個孔，沿對角線方向的兩個孔內插入U形鐵絲，鐵絲的端部插入砂型內。

前述砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，澆注完高鉻鑄鐵后， 向兩相界面通入惰性氣體進行保護，使高鉻鑄鐵與鋼完全冶金結合。

前述砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，所述的溢流槽分為 正溢流槽和側溢流槽，正溢流槽位于錘頭空腔兩側與雙金屬復合界面對應， 側溢流槽位于錘頭空腔正面與雙金屬復合界面對應。

前述砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，所述的高鉻鑄鐵的 澆注溫度為1390℃－1460℃。

前述砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭的方法，所述鋼為合金鋼或 碳鋼，且合金鋼或碳鋼的澆注溫度為1540℃-1680℃。

借由上述技術方案，本發明一種砂型生產陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭 的方法，采用頭朝下、定向凝固，使高鉻鑄鐵材料自身的潛在性能得到了 極大的發揮，節約了資源，提高了錘頭的使用性能；陶瓷顆粒可按需固定 到需要耐磨的部位，有效的解決了刷柄問題。同時砂型生產采用平著造型、 立著澆注，增大壓力頭的高度，使基體金屬完全滲入到陶瓷顆粒周圍，對 其形成有效的依托作用，使不同材料的優勢得到了充分得發揮。綜上所述， 采用本發明提出的方法生產的陶瓷顆粒增強雙金屬基錘頭與現有產品相 比，使用性能大大提高，且適用范圍更加廣泛。