[發(fā)明專(zhuān)利]一種固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710766643.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107574298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仕爽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京百田機(jī)械制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21D9/22
• 分類(lèi)號(hào): C21D9/22;C23C24/10;B02C18/18;C22C38/22;C22C38/30;C22C38/24;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/32
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專(zhuān)利代理有限公司 11403
• 代理人: 王藝偉

本發(fā)明涉及一種固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材，其制備方法包括最終熱處理步驟，并結(jié)合了涂層技術(shù)在刀具上的應(yīng)用，從而使固體廢料破碎機(jī)刀具能夠具有優(yōu)異的耐磨損性能和使用壽命。采用二次加熱再水淬，之后回火的最終熱處理方式，在初次加熱時(shí)特別設(shè)置了分段式升溫，使固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材既可以達(dá)到較高的強(qiáng)硬度，又可避免由于后續(xù)水淬的冷卻速度過(guò)高，造成刀具變形或開(kāi)裂。水淬后的回火冷卻階段，也是采用了分段式冷卻，對(duì)提高成品的耐磨損性能有一定幫助。熱處理后激光熔覆形成合金涂層的工藝，進(jìn)一步增強(qiáng)了刀具用鋼材成品的耐磨性能和使用壽命。并且，本發(fā)明的固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材采用了特定的原料元素組成和配比，對(duì)Si、Mn、Cr、Mo、Co、V的含量和比例關(guān)系做了針對(duì)性調(diào)整，從而保證了最終的產(chǎn)品獲得了所需的綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及刀具鋼材領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材。

背景技術(shù)

刀具用鋼材的好壞并不能僅僅從刀具的鋒利程度或硬度來(lái)看，而主要應(yīng)當(dāng)從它使用鋼材的：強(qiáng)硬度、抗腐蝕性、韌性、可加工性這四個(gè)方面綜合來(lái)評(píng)價(jià)。對(duì)于刀具的性能而言，最重要的制造步驟是熱處理，較差的鋼材經(jīng)過(guò)良好的熱處理也可能生產(chǎn)出更好的刀刃來(lái)，比較差或者很差的熱處理可能會(huì)使良好的刀具用鋼材失去它的一些固有特性，或者導(dǎo)致堅(jiān)硬的鋼變脆。

熱處理能改善鋼的顯微結(jié)構(gòu)，使達(dá)到所需的物理要求。韌性、硬度和耐磨性均是可以通過(guò)熱處理而獲得的特性。要獲得這些特性，需使用熱處理中的淬火、回火、退火等操作。鍛造后的刀具工件在一系列的加工后，通過(guò)最終熱處理可以使其的硬度、強(qiáng)度等指標(biāo)符合要求。特別是對(duì)于固體廢料破碎機(jī)用刀具所需要的使用環(huán)境，由于固體廢料中通常含有砂石等物，導(dǎo)致刀具磨損較快，往往2、3個(gè)月就要換一次刀，且刀具費(fèi)用昂貴，同時(shí)磨損又帶來(lái)功耗增大。因此，如何通過(guò)改進(jìn)最終熱處理工藝，使刀具產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐磨損性能和使用壽命，是目前有待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材的上述使用性能問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材，其制備方法包括最終熱處理步驟，并結(jié)合了涂層技術(shù)在刀具上的應(yīng)用，從而使固體廢料破碎機(jī)刀具能夠具有優(yōu)異的耐磨損性能和使用壽命。

一種固體廢料破碎機(jī)刀具用鋼材，其特征在于：所述刀具用鋼材的制備方法包括最終熱處理步驟，所述最終熱處理步驟采用感應(yīng)加熱的方式，對(duì)粗加工后的刀具用鋼材進(jìn)行初次加熱至950～1050℃，保溫時(shí)間為2.5～3h，空冷至室溫，然后二次加熱至800～850℃，保溫1～2h后水淬，淬火時(shí)對(duì)水進(jìn)行攪動(dòng)，水淬后再次裝入加熱爐中，在500～600℃回火保溫1～2h，然后空冷至室溫；

所述最終熱處理后還包括熔覆涂層步驟，之后獲得所述刀具用鋼材成品；

所述刀具用鋼材成品的抗彎強(qiáng)度達(dá)到2500～2800MPa，硬度達(dá)55～65HRC。

所述刀具用鋼材原料包含以下元素組成：C:0.60-0.70%，Si:0.30-0.50%，Mn:0.30-0.50%，Cr:3.50-5.50%，Mo:0.50-1.00%， Co:1.00-1.50%，Al:0.05-0.10%，V:0.05-0.10%，P＜0.01%，S＜0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

所述熔覆涂層步驟中，將回火后得到的刀具用鋼材清洗后，采用激光熔覆設(shè)備在刀具用鋼材表面形成合金涂層，涂層粉末為自熔性鐵基合金粉末，粉末粒度為100～150目，化學(xué)成分包括Cr:10.00～12.00%，W:1.00～2.00%，B:3.00～3.50%，激光熔覆過(guò)程中激光功率為2.5kW，掃描速度為300mm/min，送粉速率為35mg/min。

所述最終熱處理的初次加熱具體為，將粗加工后的刀具用鋼材裝入感應(yīng)加熱爐中，在3～5h內(nèi)勻速升溫至400～450℃，保溫時(shí)間為0.5～1h，然后以50～80℃/h繼續(xù)升溫至950～1050℃，保溫時(shí)間為2.5～3h，空冷至室溫。