CN100413988C - 一种锤式破碎机用锤头 - Google Patents

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本发明涉及一种锤式破碎机用锤头，主要包括一种耐磨、耐冲击钢，其主要化学成分包括Fe、C、Si、Mn、Mo、Cr、Ni、V，所述化学成分中还包括有N。本发明是采用低合金钢作为材质，并经热处理所得，其室温组织为回火马氏体，该低碳回火马氏体组织具有较好的韧性；同时，又因其含有铬、钼、钒、氮、稀土多种合金元素，具有耐磨性；本发明适用于非强烈冲击工作条件，其使用寿命与传统的高锰钢相比能提高2-3倍。

Description

一种锤式破碎机用锤头
【技术领域】
本发明涉及一种锤式破碎机用锤头，尤其是涉及一种采用低合金钢作为材质，并经热处理所得的一种锤式破碎机用锤头材料。
【背景技术】
锤头是用于破碎配加到烧结矿生产中的白云石料，石料破碎是烧结矿生产工艺中的一个重要环节，而锤头是石料破碎中的关键部件，也是易损件，其使用寿命和更换次数直接影响到石料破碎的量，也就影响到烧结矿的产量。
目前，国内传统锤头使用高锰钢(Mn13)，其化学成分的重量百分比是(wt％)：C：0.90-1.20；Mn：11.00-14.00；Si：0.30-0.80；S：≤0.050；P：≤0.070。高锰钢是奥氏体钢，铸造并经水韧处理后得到室温下的奥氏体组织，并直接应用于破碎机上，进行破碎工作。奥氏体的初始硬度为HB190-230，在强烈冲击工况下，由于其表面硬化而形成耐磨性好的马氏体组织，其厚度可达几毫米到几十毫米，硬度可达到HB500-800，从而达到耐磨的目的；而高锰钢在非强烈冲击工况下的加工硬化性能无法完全发挥出来，即表面不可能形成全部的马氏体组织，形成的硬化层很浅，表面硬度常低于HB300-350，从而大大地降低了其铸件表面的硬度、强度，造成其耐磨性能欠佳，使用寿命不理想。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明提供一种适用于在非强烈冲击工况下，具有良好耐磨性的锤式破碎机用锤头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锤式破碎机用锤头，主要包括一种耐磨、耐冲击钢，其主要化学成分包括Fe、C、Si、Mn、Mo、Cr、Ni、V，所述化学成分中还包括有N。
所述耐磨、耐冲击钢的化学成分的重量百分比是：C为0.35-0.45，Si为0.6-0.9，Mn为0.8-1.2，Mo为0.4-0.8，Cr为4.0-6.0，Ni为0.5-1.0，V为0.3-0.6，N为0.05-0.1，P含量小于或等于0.045，S含量小于或等于0.045，其余为Fe。
所述耐磨、耐冲击钢的化学成分中还包括有微量的Re。
本发明的积极效果是：本发明是采用低合金钢作为材质，并经热处理所得，其室温组织为回火马氏体，该低碳回火马氏体组织具有较好的韧性；同时，又因其含有铬、钼、钒、氮、稀土多种合金元素，组织中含有耐磨性高的化合物组成(如Cr3C、Cr7C3、Cr23C6、Mo6C、VC等)；氮有利于层错形变孪晶，以及马氏体的形成，从而能提高耐磨性；镍是增加耐磨钢的韧性；所以本产品有较好的综合使用性能。本发明适用于非强烈冲击工况下的工作条件，其使用寿命与传统的高锰钢相比能提高2-3倍。
【具体实施方式】
一种破碎机上用锤头材料，采用低合金钢作为材质，其化学成分的重量百分比(wt％)设计如下：C：0.35-0.45；Si：0.6-0.9；Mn：0.8-1.2；Mo0.4-0.8；Cr4.0-6.0；Ni0.5-1.0；V：0.3-0.6；N：0.05-0.1；P≤0.045；S≤0.045；Re微量，其余为Fe。
该破碎机上用锤头材料的制备方法包括以下流程：砂型制作、冶炼、浇铸成型、清理、热处理、质检、成品。
在砂型制作中采用80-140目的石英砂，砂中加白泥3％-4％，用水玻璃作粘结剂，搅拌后制作砂型，用二氧化碳作硬化剂，砂型硬化后，在砂型表面刷上一层镐英粉耐高温涂料。
在冶炼中采用电炉或中频感应炉，保证其化学成份合格，最后加入铝作终脱氧。废钢化开成钢水后严格禁止钢水与空气直接接触，一定要保证保护渣覆盖钢水。钢水出炉温度控制在1600℃-1630℃。
在浇铸成型中采用钢水直接冲入预先加有(0.2％Kg)稀土的浇包内，进行充分搅拌，静置一段时间后扒渣，钢水温度为1550℃-1580℃时进行浇铸。
先开箱取出锤头进行清理，清理完飞边和毛刺后，热处理过程包括淬火和回火，进行热处理时，热处理的工艺条件是，将上述浇铸成型件在910℃-950℃的条件下处理1小时，然后进行空冷，经上述处理后的浇铸成型件在210℃的条件下处理3-4小时。
实施例1：用140目的石英砂，砂中加白泥3％，用水玻璃作粘结剂，搅拌后制作砂型，用二氮化碳作硬化剂，砂型硬化后，在砂型表面刷上一层镐英粉耐高温涂料。配料：铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、钒铁、镍板、稀土、优质废钢、保护渣。成份合格后再加入铝脱氧，钢水出炉温度1620℃，钢水直接冲入预先加有(0.2％Kg)稀土的浇包内，进行充分搅拌，静置一段时间后扒渣，钢水温度为1570℃时进行浇铸成每件13.4Kg的铸件。
待锤头在铸型内凝固并冷却后开箱取出进行清理，清理完飞边和毛刺后，进行热处理。成品的化学元素成份为(wt％)：C：0.44、Si：0.8、Cr：6.0、Mn：0.82％、P：0.024％、S：0.026％、Ni：0.65、Mo：0.7、V：0.52、N：0.06、Re：微量；最终的显微组织为：回火马氏体；硬度为HRC56.0。
实施例2：用100目的石英砂，砂中加白泥3％，用水玻璃作粘结剂，搅拌后制作砂型，用二氧化碳作硬化剂，砂型硬化后，在砂型表面刷上一层镐英粉耐高温涂料。配料：铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、钒铁、镍板、稀土、优质废钢、保护渣。成份合格后再加入铝脱氧，钢水出炉温度1615℃，钢水直接冲入预先加有(0.2％Kg)稀土的浇包内，进行充分搅拌，静置一段时间后扒渣，钢水温度为1575℃时进行浇铸成每件13.4Kg的铸件。
待锤头在铸型内凝固并冷却后开箱取出，清理完飞边和毛刺后，进行热处理。成品的化学元素成份为(wt％)：C：0.38、Si：0.67、Cr：5.1、Mn：0.95％、P：0.027％、S：0.029％、Ni：0.55、Mo：0.58、V：0.33、N：0.05、Re：微量；最终的显微组织为：回火马氏体；硬度为HRC55.0。
本发明是采用低合金钢作为材质，并经热处理所得，其室温组织为回火马氏体，因其是低碳回火马氏体组织，有较好的韧性；同时，又因其含有铬、钼、钒、氮、稀土多种合金元素，组织中含耐磨性高的化合物组成(如Cr3C、Cr7C3、Cr23C6、Mo6C、VC等)；氮有利于层错形变孪晶，以及马氏体的形成，从而能提高耐磨性；镍是增加耐磨钢的韧性；所以本产品有较好的综合使用性能。
本发明破碎机用锤头材料适用于非强烈冲击工况下的工作条件，其使用寿命与传统的高锰钢相比能提高2-3倍。

Claims (1)

1. 一种锤式破碎机用锤头，主要包括一种耐磨、耐冲击钢，其特征在于：所述钢中各化学成分的重量百分比分别是：C为0.35-0.45，Si为0.6-0.9，Mn为0.8-1.2，Mo为0.4-0.8，Cr为4.0-6.0，Ni为0.5-1.0，V为0.3-0.6，N为0.05-0.1，P含量小于或等于0.045，S含量小于或等于0.045，其余为Fe。
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