[發明專利]一種高錳鋼基耐磨板錘的制備方法

有效

• 申請號: 202110847105.0
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113549848B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 鐘黎聲;莊衛軍;武宏;白海強;崔鵬杰;許云華
• 申請（專利權）人: 西安理工大學;銅川中星材料有限責任公司
• 主分類號: C22C47/18
• 分類號: C22C47/18;C22C47/06;C21D1/18;C22C49/08;C22C49/14;B22C9/22;C21D9/00;B23K31/02;C22C111/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發明公開了一種高錳鋼基耐磨板錘的制備方法，包括制備高錳鋼板錘本體，采用硬質纖維編織成纖維網，取一層纖維網置于模具底部，在纖維網上噴射高錳鋼液，待高錳鋼液完全覆蓋住纖維網，布入第二層纖維網，向第二層纖維網上噴射高錳鋼液，重復以上步驟，直到填滿板錘打擊部模具，然后冷卻、脫模，獲得復合預制體A和復合預制體B，對復合預制體A和復合預制體B進行熱處理，獲得板錘打擊部；將兩個板錘打擊部分別焊接在板錘本體的兩側，即獲得高錳鋼基耐磨板錘。本發明利用高溫擴散使得鋼基體與低碳鋼過渡層實現冶金結合，利用原位反應提高了硬質顆粒/金屬基體微觀界面的結合強度，使制備的板錘具有優異的強韌性和良好的耐磨性。

技術領域

本發明屬于鋼質板錘制備方法技術領域，涉及一種高錳鋼基耐磨板錘的制備方法。

背景技術

反擊式破碎機以其破碎比大、構造簡單、維修簡便、經濟實用等優良特點，已廣泛應用在礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化工等行業。反擊式破碎機利用反擊破碎原理，其破碎結構是帶有板錘的轉子，工作時，轉子旋轉帶動板錘以較高速度撞擊物料，反復的撞擊使大物料破碎，尺寸減小，物料達到所需粒度后會沿著板錘和反擊板之間的間隔自上而下地排出設備。因此可見，板錘的機械性能決定了反擊式破碎機的工作效率，板錘的主要失效形式是沖擊破壞和磨損，因此，制備出高沖擊韌性和高耐磨性的板錘不僅使反擊式破碎機的工作效率和使用壽命得到了很大的提高，同時降低了勞動成本。

目前，板錘普遍采用高錳鋼、高鉻鑄鐵等材料制備。其中，鑄造高錳鋼在破碎機板錘的應用中較多。鑄態高錳鋼經過水韌處理后其顯微組織為單相奧氏體組織，因此獲得很好的沖擊韌性和很強的加工硬化，大大提高板錘的表面硬度和耐磨性。但是當高錳鋼板錘在破碎在實際工作中物理沖擊力不夠或接觸應力小，則不能使表面迅速產生加工硬化，因而不能很好地抵抗物料的刺入與劃溝引起的犁削式磨損，導致板錘磨損嚴重。高鉻鑄鐵擁有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，并且還有不錯的抗氧化和抗熱疲勞性。高鉻鑄鐵中含有較多的M₇C₃碳化物可以提高板錘的硬度，耐磨性。但是，由于組織中的碳化物是脆性相，作為板錘材料時容易發生斷裂，只能用于沖擊力較小的工況條件。為了克服上述問題現有的方案往往需要采用鑲鑄、復合澆鑄等工藝進行板錘的制備。

針對上述問題，謝志勇發明了一種反擊式破碎機板錘及其制造方法(申請號：201510600674.X)，板錘以合金鋼為材質，在板錘用于打擊物料的磨損工作部位內間隔排列有表面鍍鎳陶瓷棒，制作時，首先采用消失模鑄造工藝制作鑲有陶瓷棒的板錘鑄件，然后再對板錘鑄件進行淬火、回火，獲得的板錘具有較高綜合耐磨性能，使用壽命為高鉻鑄鐵(Cr26MoNiCu)板錘的2～3倍。但這種鑲鑄陶瓷棒的復合板錘成本很高，且陶瓷棒很容易碎化脫落。王娟、鄭開宏發明了一種復合材料板錘的制備方法(申請號：201510081524.2)，采用石英砂，并加入水玻璃作為粘結劑，通過二氧化碳硬化制成板錘鑄型；采用合箱立澆，鑄件凝固冷卻后經處理，獲得兩個工作區域均為陶瓷顆粒增強高鉻鑄鐵和安裝區域為低碳低合金鋼的復合材料板錘。這一制備方法中，高鉻鑄鐵液與低碳低合金鋼液的界面結合強度低，影響了板錘使用的安全性。

發明內容

本發明的目的是提供一種高錳鋼基耐磨板錘的制備方法，解決了現有方法制備的板錘中增強體與金屬基體界面結合強度較低的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種高錳鋼基耐磨板錘的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，制備高錳鋼板錘本體；

步驟2，采用硬質纖維編織成纖維網，取一層纖維網置于板錘打擊部模具底部，在纖維網上噴射高錳鋼液，待高錳鋼液完全覆蓋住纖維網，固化后，在板錘打擊部模具內布入第二層纖維網，向第二層纖維網上噴射高錳鋼液，重復以上步驟，直到填滿板錘打擊部模具，然后冷卻、脫模，獲得纖維網與高錳鋼基體形成的復合預制體A；

步驟3，重復步驟2，制的纖維網與高錳鋼基體形成的復合預制體B；