[發明專利]一種高耐磨高強度截齒及其制備方法

在審

• 申請號: 201910202124.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109988993A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 馮夏苗
• 申請（專利權）人: 安徽省皖江機電設備制造有限公司
• 主分類號: C23C12/02
• 分類號: C23C12/02;C23C24/10;C22C33/04;E21C35/183
• 代理公司: 合肥匯融專利代理有限公司 34141
• 代理人: 鄺溯瓊

本發明提供一種高耐磨高強度截齒及其制備方法，涉及截齒加工技術領域。所述高耐磨高強度截齒包括截齒本體和高硬度金屬耐磨層，所述截齒本體由以下重量份物質組成：42CrMo：25?30份、9crsi：3?5份、SKD11：2?5份；所述高硬度金屬耐磨層由以下重量份的原料制成：三氧化二鐵4?8份、氮化硅8?10份、碳化鎢1?3份、硫化錳2?4份、三氧化二鋁1?3份、二硼化鈦2?3份、碳化硼1?2份、碳化鉻0.5?0.8份、釔0.2?0.4份、釓0.1?0.3份。本發明克服了現有技術的不足，提高了截齒整體的韌性和強度，并且通過在截齒頭部熔覆一層高硬度金屬耐磨層有效提升產品的耐磨性能，減少產品使用過程中的損壞率，延長使用壽命，適合推廣使用。

技術領域

本發明涉及截齒加工技術領域，具體涉及一種高耐磨高強度截齒及其制備方法。

背景技術

隨著煤礦生產機械化程度的提高，綜采設備截割刀具的選擇和使用顯得尤為重要，截齒是綜采機組上直接切割煤巖的關鍵零部件，其服役條件惡劣，工作時直接與煤層接觸，不僅要能有效破碎煤和軟巖，而且還要在中等硬度的半煤巖中進行掘進，因而磨損嚴重。在生產過程中，大量的截齒消耗不僅增加了開采成本，而且降低生產效率。

目前，采煤機使用的采煤截齒的基體均為表面硬度低于HRC65的純鋼體，采煤截齒頭為硬質合金材質。在使用的過程中，此種采煤截齒普遍存在側面的基體不耐磨、不抗沖擊，焊接采煤截齒頭易脫離，從而縮短了采煤截齒整體的使用壽命，采煤截齒使用時間短，維修更換次數頻繁，勞動效率低，勞動強度高及采煤成本高，其次截齒是直接截割煤和巖石的，它受到煤和巖石的磨粒磨損和沖擊，且截齒的失效形式分別為：截齒齒頭磨損后硬質合金齒尖脫落、齒尖破碎、齒體彎曲或折斷，其中截齒齒頭磨損造成齒尖脫落失效約占所有失效形式的85％。所以現階段研究一種先進工藝有效提升截齒強度和截齒頭部耐磨性能是具有重要意義的。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供一種高耐磨高強度截齒及其制備方法，提高了截齒整體的韌性和強度，并且通過在截齒頭部熔覆一層高硬度金屬耐磨層有效提升產品的耐磨性能，減少產品使用過程中的損壞率，延長使用壽命，適合推廣使用。

為實現以上目的，本發明的技術方案通過以下技術方案予以實現：

一種高耐磨高強度截齒，所述高耐磨高強度截齒包括截齒本體和高硬度金屬耐磨層，所述截齒本體由以下重量份物質組成：42CrMo：25-30份、9crsi：3-5份、SKD11：2-5份；所述高硬度金屬耐磨層由以下重量份的原料制成：三氧化二鐵4-8份、氮化硅8-10份、碳化鎢1-3份、硫化錳2-4份、三氧化二鋁1-3份、二硼化鈦2-3份、碳化硼1-2份、碳化鉻0.5-0.8份、釔0.2-0.4份、釓0.1-0.3份。

所述高耐磨高強度截齒的制備工藝包括以下步驟：

(1)將42CrMo、9crsi和SKD11混合后高溫熔煉得混合金屬，再將混合金屬進行鍛壓成型，得截齒粗體備用；

(2)將上述截齒粗體置于滲碳爐中，采用滴注式氣體滲碳工藝進行滲碳，滲碳結束后緩慢降至室溫后取出截齒粗體，表面清洗干凈后備用；

(3)將上述滲碳后的截齒粗體置于滲透箱中，加入混合均勻的滲硼劑、鎢粉和鉻粉，密封進行滲透保溫，后取出截齒粗體并將表面清洗干燥得截齒本體備用；

(4)將上述截齒本體進行二次煅燒至表面變色后緩慢退火后保溫一段時間后繼續退火，得預處理截齒本體備用；

(5)將三氧化二鐵、氮化硅、碳化鎢、硫化錳、三氧化二鋁、二硼化鈦、碳化硼、碳化鉻、釔、釓混合高溫預處理后進行研磨粉碎，得混合金屬粉備用；

(6)將上述混合金屬粉置于送粉裝置中，采用激光熔覆將混合金屬粉熔覆于截齒本體頭部，形成高硬度金屬耐磨層，即得到本發明高耐磨高強度截齒。