CN101884945A - 一种破碎机用锤头及其加工方法 - Google Patents

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章学良
阚曙辉
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Abstract

本发明公开了一种破碎机用锤头及其加工方法，所述材料按含量百分比由1.15～1.45％的C、0.50～0.80％的Si、13.00～15.00％的Mn、2.00～4.00％的Cr、0.40～1.00％的Mo、0.10～0.30％的Ni、0.02～0.40％的V、0～0.06％的P、0～0.05％的S、0～0.05％纳米合金变质剂、0～0.02％的RE以及余量的废钢组成。将上述配方的材料通过特定的热处理方式，可以获得硬度高、韧性好的成品。利用本发明制造的破碎机锤头，大大降低了使用时断裂及破裂现象，使用寿命大大延长。

Description

一种破碎机用锤头及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种机械制造的零部件及其加工方法，更具体地，是一种破碎机用锤头及其加工方法。
背景技术
锤头是机械制造业中常用的装备，需求量大。目前行业中多采用锰钢锤头，其抗磨性较以前的普通锤头有较大提高，但仍存在大型机中使用时锤头易断裂、易磨损的缺陷，从而导致检修次数和更换锤头时间的增加，影响工效且增加运营成本，目前尚未有对现有产品有突破性的改进。因此，提供一种耐磨且能始终恒定如一工作的锤头是本领域亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种破碎机用锤头及其加工方法，通过对锤头材料配方的改进以及特定的热处理方式，实现了锤头耐磨、不易断裂及破裂、工作稳定且使用寿命长的目的。
本发明是通过如下技术手段实现的：
一种破碎机用锤头，按以下含量百分比含有以下组分：1.15～1.45％的C、0.50～0.80％的Si、13.00～15.00％的Mn、2.00～4.00％的Cr、0.40～1.00％的Mo、0.10～0.30％的Ni、0.02～0.04％的V、0～0.06％的P、0～0.05％的S、0～0.05％纳米合金变质剂、0～0.02％的RE以及余量的废钢。
本发明的破碎机用锤头的加工方法，包括以下步骤：
(1)通过直读光谱仪对废钢进行检测，选取成分及含量均合格的废钢为原料；
(2)根据步骤(1)中的废钢检测结果，按权利要求1所述的配比在废钢中加入除纳米合金变质剂和RE以外的其他原料，送入中频电炉熔炼成钢水，达到1600～1700℃时出炉，出炉前取样进行炉前成分检测，经检测成分合格后出炉，出炉时用冲包法加入0～0.05％纳米合金变质剂以及0～0.02％的RE；
纳米合金变质剂具有高硬度、耐高温、粒度小和分散好的特点。表面ZETA电位：-18.0mV，与金属具有非常优秀的结合力。在钢水结晶过程中成为晶核相，大大增加成晶数量和减少晶粒尺寸。达到细化合金晶粒的效果，改善合金性能的目的。晶粒越细，单位体积内的晶粒界面越多，由于晶界间原子排列比晶粒内部的排列更加紊乱，因而位错密度较高，致使晶界对正常晶格的滑移位错产生缠结，不易穿过晶界继续滑移，变形抗力增大，表现为强度提高。本发明添加纳米合金材料后，硬度增加3～5°，冲击韧性提高2～3J/cm2。
(3)将步骤(2)中出炉的钢水进行砂型浇注，得到半成品；
(4)将步骤(3)中所述的半成品用手提式磨光机打磨光滑后，用电阻炉升温至900～980℃后出炉；
(5)将步骤(4)中加热出炉后的半成品放在淬火液中淬火5～7分钟后捞出；
(6)将步骤(5)中淬火后的半成品放在电阻炉中升温至400～450℃，保温6～7小时后出炉；
(7)用磁粉探伤仪对步骤(6)中保温后出炉的产品进行无裂纹检测，并用便携式洛式硬度计对其进行硬度检测，经检测无裂纹且硬度达到HRC50～52°即得到合格成品。
利用本发明制成的锤头，具有优异的抗冲击性能及高硬度，从而实现了高耐磨、低磨损，使用过程中不易断裂及破裂，大大提高锤头的使用寿命的同时节约了运营成本。
具体实施方式
以下通过具体实施方式进一步描述本发明，由技术常识可知，本发明也可通过其它的不脱离本发明技术特征的方案来描述，因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内的改变均被本发明包含。
实施例1：
按照如下方法制造本发明所述的破碎机用锤头：
(1)选用一般废铁735kg，通过直读光谱仪对其进行检测，检测结果显示，C、P、S的含量均在要求的范围之内，含有的其他元素的种类符合要求，且含量均未超标；
(2)根据步骤(1)中的废钢检测结果，在所述废钢中加入10kg硅铁(Si含量60％)、240kg锰铁(Mn含量60％)、50kg铬铁(Cr含量58％)、7kg钼铁(Mo含量60％)、1kg的镍(Ni)和0.2kg的钒(V)，送入中频电炉熔炼成钢水，达到1700℃时出炉，出炉前取样采用直读光谱仪检验成分满足要求，1.20％的C、0.60％的Si、13.00％的Mn、3.50％的Cr、0.30％的Mo、0.10％的Ni、0.02％的V、0.03％的P、0.03％的S，出炉时用冲包法加入200g纳米合金变质剂以及2kg的RE(稀土镁)；
(3)将步骤(2)中出炉的钢水进行砂型浇注，得到半成品；
(4)将步骤(3)中所述的半成品用手提式磨光机打磨光滑后，用电阻炉升温至980℃后出炉；
(5)将步骤(4)中加热出炉后的半成品放在淬火液中淬火7分钟后捞出；
(6)将步骤(5)中淬火后的半成品放在电阻炉中升温至450℃，保温7小时后出炉；
(7)用磁粉探伤仪对步骤(6)中保温后出炉的产品进行无裂纹检测，并用便携式洛式硬度计对其进行硬度检测，经检测无裂纹且硬度达到HRC50～52°即得到合格成品。
1、硬度测试
用手提式洛氏硬度计对实施例中所得成品进行抽样检测，检测结果显示，由本实施例所得的成品的硬度达达到了HRC 52，超过同类产品，具备高耐磨性。
2、抗冲击性能测试
按10*10*55取样，用冲击机对本实施例所得成品进行抽样测试，测试结果显示，由本实施例所得的成品冲击值达到了20J/cm2，具备优异的抗冲击性能。
3、使用测试
在某矿山使用，本实施例所得的成品的使用期为76小时，普通的破碎机用锤头的只能使用40小时，从而证明了本实施例具有更长的使用寿命。
综上所述，利用本发明制造的破碎机用锤头具有良好的耐磨性及抗冲击性能，不易断裂及破裂，使用寿命长。

Claims (2)

1.一种破碎机用锤头，其特征在于，按以下含量百分比含有以下组分：
C                 1.15～1.45％；
Si                0.500.80％；
Mn                13.00～15.00％；
Cr                2.00～4.00％；
Mo                0.40～1.00％；
Ni                0.10～0.30％；
V                 0.02～0.04％；
纳米合金变质剂    0～0.05％；
P                 0～0.04％；
S                 0～0.04％；
RE                0～0.02％；
废钢              余量。
2.一种加工权利要求1所述的破碎机用锤头的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过直读光谱仪对废钢进行检测，选取成分及含量均合格的废钢为原料；
(2)根据步骤(1)中的废钢检测结果，按权利要求1所述的配比在废钢中加入除纳米合金变质剂和RE 以外的其他原料，送入中频电炉熔炼成钢水，达到1600～1700℃时出炉，出炉前取样进行炉前成分检测，经检测成分合格后出炉，出炉时用冲包法加入0～0.05％纳米合金变质剂以及0～0.02％的RE；
(3)将步骤(2)中出炉的钢水进行砂型浇注，得到半成品；
(4)将步骤(3)中所述的半成品用手提式磨光机打磨光滑后，用电阻炉升温至900～980℃后出炉；
(5)将步骤(4)中加热出炉后的半成品放在淬火液中淬火5～7分钟后捞出；
(6)将步骤(5)中淬火后的半成品放在电阻炉中升温至400～450℃，保温6～7小时后出炉；
(7)用磁粉探伤仪对步骤(6)中保温后出炉的产品进行无裂纹检测，并用便携式洛式硬度计对其进行硬度检测，经检测无裂纹且硬度达到HRC 50～52°即得到合格成品。
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