[發(fā)明專利]一種消失模鑄造中錳鋼耐磨破碎機(jī)腮板的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611241619.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN107841688A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍祥;劉樹仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津威爾朗科技有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38;C22C38/22;C22C38/02;B22C9/04;B22C9/22;C21D9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種消失模鑄造中錳鋼耐磨破碎機(jī)腮板的方法。

背景技術(shù)

在礦山開采過(guò)程中，顎式破碎機(jī)是一種不可缺少的加工設(shè)備，腮板是用于破碎機(jī)的重要耐磨部件，腮板分固定腮板和活動(dòng)腮板。在破碎機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)腮附著活動(dòng)腮板做復(fù)擺式運(yùn)動(dòng)，與固定腮板形成一個(gè)角度擠壓石料，因此腮板的使用壽命決定破碎機(jī)的使用壽命。近年來(lái)，腮板主要以高錳鋼材料體系鑄造而成，體積較大且形狀復(fù)雜，鑄件要求有比較高的韌性和硬度，同時(shí)要求沒有明顯鑄造缺陷。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)腮板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和性能提升開展研究工作，取得了一些成果，主要包括3個(gè)方面：

(1)改變制作腮板的材料，用橡膠材料、磁性材料替代，使用效果并不理想。

(2)改進(jìn)腮板的形狀和安裝方法：如專利201220262508.7和201420466597.4描述的鄂式破碎機(jī)腮板，其整體厚度由原170mm增加到240mm。厚度增加后，在襯板背面設(shè)計(jì)空心減重槽，槽與槽之間組成網(wǎng)狀加強(qiáng)筋，以提高襯板本體的強(qiáng)度和剛度，防止裂紋發(fā)生，但材料的耐磨性能并未提高。

(3)采用雙金屬?gòu)?fù)合材料制作腮板：如專利號(hào)201620127894.5就是用高鉻鑄鐵材料做工作面，用中低碳合金鋼制作支持面。雖然高鉻鑄鐵材料具有較高的硬度，從而增加了耐磨性，但高鉻鑄鐵材料韌性較低，在使用過(guò)程中易出現(xiàn)疲勞剝落和斷裂，嚴(yán)重影響了腮板的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種消失模鑄造中錳鋼耐磨破碎機(jī)腮板的方法，設(shè)計(jì)成分為中鉻中錳鋼材料體系。

在腮板的實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品的試生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)：

1、碳和錳的匹配很重要，碳和錳固溶于γ-Fe中是影響奧氏體穩(wěn)定性并獲得所需力學(xué)性能最顯著元素，通過(guò)碳和錳的匹配降低奧氏體的穩(wěn)定性，提高沖擊載荷作用下的相變硬化速率和比例；經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和篩選碳和錳的匹配比為1:9.2比較合適；考慮到其他因素碳的百分比在1.0～1.1比較合適，錳的百分比在9.0～10.0比較合適。

2、鉻的作用很重要，在晶體結(jié)構(gòu)中形成彌散分布的第二相粒子，可以減少碳化物的析出，改變碳化物的形態(tài)和分布，提高相變硬化效果和屈服強(qiáng)度；經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和篩選鉻的百分比在3.2～3.8比較合適。

3、鉬是一種有效的強(qiáng)化物，能顯著的抑制晶粒增大而細(xì)化晶粒，增加淬透性及減少對(duì)回火脆性的敏感性，同時(shí)可增加材質(zhì)的抗腐蝕能力；經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和篩選Mo的百分比在0.5～0.9比較合適。

根據(jù)以上的發(fā)現(xiàn)提供如下技術(shù)方案：一種消失模鑄造中錳鋼耐磨破碎機(jī)腮板的方法，其包含的化學(xué)成分和組成質(zhì)量百分比為：C 1.0～1.1，Si 0.30～0.80,Mn 9.0～10.0，Cr 3.2～3.8，Mo 0.5～0.9,P≤0.03,S≤0.03,其余為Fe；其制作方法為：在1000Kg中頻感應(yīng)電爐中熔煉，熔煉鐵溫度至1600℃～1650℃，分步加入鉻鐵、錳鐵、硅鐵、鉬鐵及其他合金元素，出爐溫度約為1520℃～1580℃；以1450℃～1520℃將熔化金屬澆注到抽空狀態(tài)下砂箱中的消失模內(nèi)，鋼水替代消失模冷卻成型獲得腮板鑄鋼件；澆注后維持負(fù)壓真空度為0.5-0.8MPa，并保持7-15分鐘。襯板經(jīng)清理后將進(jìn)入水韌處理工序。主要包括先由室溫以40-50±10℃/h速率升溫至640±10℃，保溫60～70分鐘，再以180±10℃/h速率升溫1075±10℃，保溫2.5～3小時(shí)，在15-20秒以內(nèi)，進(jìn)入循環(huán)水槽進(jìn)行水韌處理。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：采用中鉻中錳鋼作為材質(zhì)，添加多種合金元素。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砑庸ぃ哂休^好的韌性和焊接性能；同時(shí)具有受沖擊后表層發(fā)生馬氏體相變而提高硬度，因而具有優(yōu)異的抗沖擊性能和耐磨性能。本發(fā)明適用于各種沖擊和耐磨的工作條件，鑒于產(chǎn)品制造工程中為機(jī)械化作業(yè)，同樣的成分、鑄造、熱處理工藝進(jìn)行量化生產(chǎn)，因此產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定。

具體實(shí)施方式

所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一：本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種消失模鑄造中錳鋼耐磨破碎機(jī)腮板的方法，其包含的化學(xué)成分和組成質(zhì)量百分比為：C 1.0～1.05，Si 0.30～0.50,Mn 9.0～9.5，Cr 3.2～3.5，Mo 0.5～0.7,P≤0.03,S≤0.03,其余為Fe；其制備方法為：