CN104690252B - 一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法 - Google Patents

一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其步骤是：1）制备铸型；2）将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置；3）向铸型中浇铸高锰钢液或合金钢液，待钢液凝固冷却后，清理，并去除浇冒口、飞边，获得基体为高锰钢或合金钢且在鄂板强烈冲击磨损区域的牙齿部位复合有陶瓷颗粒的复合鄂板；4）将复合鄂板热处理。本发明针对现有的采用单一材料制成的鄂板存在的耐磨性差、磨损不均匀的缺点，制备出一种复合鄂板，该复合鄂板是在鄂板强烈冲击磨损区域的牙齿部位复合陶瓷颗粒，基体采用韧性好的高锰钢或合金钢，通过热处理，实现鄂板强韧性和耐磨性的协调统一，同时保证了鄂板的均匀磨损，该复合鄂板的耐磨性是单一基体耐磨性的2‑4倍。

Description

一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法
技术领域
本发明涉及颚式破碎机技术领域，具体是涉及一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法。
背景技术
颚式破碎机广泛应用于建材、矿山、冶金领域破碎石材，鄂板是颚式破碎机关键易损件，承受强烈冲击磨损，现有的鄂板所用材料和制备通常用高锰钢或合金钢整体制备。因此，现有的鄂板在使用过程中面临两个主要问题：一是在强冲磨损工况下，面抗磨性差；另一问题是鄂板磨损不均匀，通常在鄂板长度方向二端磨损严重，而中间区域磨损较少。因此，对于现有的鄂板需要解决其耐磨性和磨损均匀性的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，该方法制备的复合鄂板具有高耐磨性和强韧性，以及在鄂板长度方向能实现均匀磨损。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其特点是包括以下步骤：
1）制备铸型；
2）将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置，使陶瓷颗粒分布在鄂板牙齿中，而不超过复合鄂板牙根面，且在牙齿长度方向中间1/3区域不复合陶瓷颗粒；
3）向铸型中浇铸高锰钢液或合金钢液，待钢液凝固冷却后，清理，并去除浇冒口、飞边，获得基体为高锰钢或合金钢且在鄂板强烈冲击磨损区域的牙齿部位复合有陶瓷颗粒的复合鄂板；
4）将复合鄂板热处理。
其中，当上述制备的铸型是用于浇注高锰钢液时，该铸型是采用含泥量小于0.2%的水洗橄榄石砂与用作粘结剂且加入量为4-5%的水玻璃混合后经CO2硬化制成，且该铸型的型腔表面涂刷镁砂粉快干涂料。
当上述制备的铸型是用于浇注合金钢液时，该铸型是采用含泥量小于0.2%的水洗石英砂与用作粘结剂且加入量为4-5%的水玻璃混合后经CO2硬化制成，且该铸型的型腔表面涂刷锆英粉快干涂料。
上述含陶瓷颗粒的仿形增强体的制备方法是：将陶瓷颗粒与粘结剂混合置于模具中，然后固化成具有抗金属液冲刷不溃散且陶瓷颗粒间具有三维互通多尺寸度的外形与鄂板形状相匹配的仿形结构。
上述对复合鄂板热处理的方法是：当复合鄂板的基体为高锰钢时，采用水韧处理方法；当复合鄂板的基体为合金钢时，采用正火+高温回火+淬火+中温回火的方法。
上述陶瓷颗粒采用Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒。
上述高锰钢采用Mn13型或Mn18型或Mn21型或Mn25型。
上述合金钢为C含量0.3-0.6%，合金元素总含量小于4%的合金钢。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明针对现有的采用单一材料制成的鄂板存在的耐磨性差、磨损不均匀的缺点，制备出一种复合鄂板，该复合鄂板是在鄂板强烈冲击磨损区域的牙齿部位复合陶瓷颗粒，基体采用韧性好的高锰钢或合金钢，通过热处理，实现鄂板强韧性和耐磨性的协调统一，同时保证了鄂板的均匀磨损，该复合鄂板的耐磨性是单一基体耐磨性的2-4倍。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明制备的复合鄂板方案1的结构示意图。
图2为本发明制备的复合鄂板方案2的结构示意图。
图3为本发明制备的复合鄂板方案3的结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，包括以下步骤：
1）制备铸型；当该制备的铸型是用于浇注高锰钢液时，该铸型是采用含泥量小于0.2%的水洗橄榄石砂与用作粘结剂且加入量为4-5%的水玻璃混合后经CO2硬化制成，且该铸型的型腔表面涂刷镁砂粉快干涂料；当该制备的铸型是用于浇注合金钢液时，该铸型是采用含泥量小于0.2%的水洗石英砂与用作粘结剂且加入量为4-5%的水玻璃混合后经CO2硬化制成，且该铸型的型腔表面涂刷锆英粉快干涂料；
2）将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置；该含陶瓷颗粒的仿形增强体的制备方法是：将陶瓷颗粒与粘结剂混合置于模具中，然后固化成具有抗金属液冲刷不溃散且陶瓷颗粒间具有三维互通多尺寸度的外形与鄂板形状相匹配的仿形结构；陶瓷颗粒采用Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒；
3）向铸型中浇铸高锰钢液或合金钢液，待钢液凝固冷却后，清理，并去除浇冒口、飞边，获得基体1为高锰钢或合金钢且在鄂板强烈冲击磨损区域的牙齿部位复合有陶瓷颗粒2的复合鄂板；而陶瓷最后磨损面不超过复合鄂板牙根面，在长度方向中间1/3区域不复合陶瓷颗粒，如图1-图3所示；高锰钢采用Mn13型或Mn18型或Mn21型或Mn25型；合金钢为C含量0.3-0.6%，合金元素总含量小于4%的合金钢，所述含量均为重量百分比含量；
4）将复合鄂板热处理，其方法是：当复合鄂板的基体为高锰钢时，采用水韧处理方法；当复合鄂板的基体为合金钢时，采用正火+高温回火+淬火+中温回火的方法。
实施例1：
基体材料采用Mn13型高锰钢，成分为（重量百分比）C：1.2%，Cr：1.8%， Si：0.6%，Mn：12%，S≤0.04%，P≤0.04%，其余为Fe；铸型的制备：采用水洗橄榄石砂，含泥量0.15%；水玻璃作粘结剂，加入量4.5%；CO2硬化；铸型型腔表面涂刷镁砂粉快干涂料。含陶瓷颗粒的仿形增强体的制备：将Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒与粘结剂混合置于模具中，并固化成具有抗金属液冲刷不溃散且陶瓷颗粒间具有三维互通多尺寸度的外形与鄂板形状相匹配的仿形形状。将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置，陶瓷最后磨损面不超过复合鄂板牙根面，在长度方向中间1/3区域不复合陶瓷颗粒。合箱待浇注。根据上述Mn13型高锰钢成分要求在中频炉中熔炼，多次造渣精炼，1550℃出钢水，1500℃浇注，凝固冷却，清理，去除浇冒口、飞边，获得金属基体1与陶瓷颗粒2相结合的复合鄂板。高锰钢基复合鄂板1100℃水韧处理方法。获得的Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒增强Mn13型高锰钢基复合鄂板使用寿命是Mn13型高锰钢鄂板的3.6倍。
实施例2：
基体材料采用Mn18型高锰钢，成分为（重量百分比）C：1.25%，Cr：2.1%， Si：0.6%，Mn：18%，S≤0.04%，P≤0.04%，其余为Fe；铸型的制备：采用水洗橄榄石砂，含泥量0.15%；水玻璃作粘结剂，加入量4.5%；CO2硬化；铸型型腔表面涂刷镁砂粉快干涂料。含陶瓷颗粒的仿形增强体的制备：将Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒与粘结剂混合置于模具中，并固化成具有抗金属液冲刷不溃散且陶瓷颗粒间具有三维互通多尺寸度的外形与鄂板形状匹配的仿形形状。将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置，陶瓷最后磨损面不超过复合鄂板牙根面，在长度方向中间1/3区域不复合陶瓷颗粒。箱待浇注。根据上述Mn18型高锰钢成分要求在中频炉中熔炼，多次造渣精炼，1560℃出钢水，1510℃浇注，凝固冷却，清理，去除浇冒口、飞边，获得复合鄂板。高锰钢基复合鄂板1100℃水韧处理方法。获得的Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒增强Mn18型高锰钢基复合鄂板使用寿命是Mn13型高锰钢鄂板的3倍。
实施例3：
基体材料采用合金钢，成分为（重量百分比）C：0.4%，Cr：1.2%， Si：0.6%，Mn：1.2%，S≤0.04%，P≤0.04%，其余为Fe；铸型的制备：采用水洗石英砂，含泥量0.15%；水玻璃作粘结剂，加入量4.8%；CO2硬化；铸型型腔表面涂刷锆英粉快干涂料。含陶瓷颗粒的仿形增强体的制备：将Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒与粘结剂混合置于模具中，并固化成具有抗金属液冲刷不溃散且陶瓷颗粒间具有三维互通多尺寸度的外形与鄂板形状匹配的仿形形状。将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置，陶瓷最后磨损面不超过复合鄂板牙根面，在长度方向中间1/3区域不复合陶瓷颗粒。合箱待浇注。根据上述合金钢成分要求在中频炉中熔炼，多次造渣精炼，1590℃出钢水，1560℃浇注，凝固冷却，清理，去除浇冒口、飞边，获得复合鄂板。合金钢基复合鄂板热处理方法：900℃正火，650℃回火，870℃空淬，400℃回火。获得的Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒增强合金钢基复合鄂板使用寿命是合金钢鄂板的3.2倍。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (5)

1.一种鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）制备铸型；
2）将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中鄂板磨损区域相对应的位置, 使陶瓷颗粒分布在鄂板牙齿中，而不超过复合鄂板牙根面，且在牙齿长度方向中间1/3区域不复合陶瓷颗粒，陶瓷颗粒采用Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒；
3）向铸型中浇铸高锰钢液或合金钢液，待钢液凝固冷却后，清理，并去除浇冒口、飞边，获得基体为高锰钢或合金钢且在鄂板强烈冲击磨损区域的牙齿部位复合有陶瓷颗粒的复合鄂板；当铸型是用于浇注高锰钢液时，该铸型是采用含泥量小于0.2%的水洗橄榄石砂与用作粘结剂且加入量为4-5%的水玻璃混合后经CO2硬化制成，且该铸型的型腔表面涂刷镁砂粉快干涂料；当铸型是用于浇注合金钢液时，该铸型是采用含泥量小于0.2%的水洗石英砂与用作粘结剂且加入量为4-5%的水玻璃混合后经CO2硬化制成，且该铸型的型腔表面涂刷锆英粉快干涂料；
4）将复合鄂板热处理。
2.根据权利要求1所述的鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其特征在于上述含陶瓷颗粒的仿形增强体的制备方法是：将陶瓷颗粒与粘结剂混合置于模具中，然后固化成具有抗金属液冲刷不溃散且陶瓷颗粒间具有三维互通多尺寸度的外形与鄂板形状相匹配的仿形结构。
3.根据权利要求1所述的鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其特征在于上述高锰钢采用Mn13型或Mn18型或Mn21型或Mn25型。
4.根据权利要求1所述的鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其特征在于上述合金钢为C含量0.3-0.6%，合金元素总含量小于4%的合金钢。
5.根据权利要求1所述的鄂式破碎机复合鄂板的制备方法，其特征在于上述对复合鄂板热处理的方法是：当复合鄂板的基体为高锰钢时，采用水韧处理方法；当复合鄂板的基体为合金钢时，采用正火+高温回火+淬火+中温回火的方法。
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