CN104690253B - 一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法 - Google Patents

一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104690253B
CN104690253B CN201510081547.3A CN201510081547A CN104690253B CN 104690253 B CN104690253 B CN 104690253B CN 201510081547 A CN201510081547 A CN 201510081547A CN 104690253 B CN104690253 B CN 104690253B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cone
circular cone
preparation
casting mold
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510081547.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104690253A (zh
Inventor
郑开宏
王娟
王秀连
王海艳
周楠
李林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of New Materials of Guangdong Academy of Sciences
Original Assignee
Guangdong Institute of Materials and Processing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Institute of Materials and Processing filed Critical Guangdong Institute of Materials and Processing
Priority to CN201510081547.3A priority Critical patent/CN104690253B/zh
Publication of CN104690253A publication Critical patent/CN104690253A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104690253B publication Critical patent/CN104690253B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其步骤是：1）将陶瓷颗粒以仿形增强体的形式定位于圆锥磨损面位置；2）设计用于制作含陶瓷颗粒的仿形增强体的模具和用于浇注钢液的铸型；3）将制作的含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中圆锥磨损区域相对应的位置；4）向铸型中浇铸高锰钢液或合金钢液，待钢液凝固冷却后，获得复合圆锥；5）将复合圆锥热处理。本发明针对现有的采用单一材料制成的圆锥存在的耐磨性差、磨损不均匀的缺点，制备出一种复合圆锥，该复合圆锥是在圆锥强烈冲击磨损区域复合陶瓷颗粒，基体采用韧性好的高锰钢或合金钢，通过热处理，实现圆锥强韧性和耐磨性的协调统一，同时保证了圆锥的均匀磨损，该复合圆锥的耐磨性是单一基体耐磨性的2‑4倍。

Description

一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法
技术领域
本发明涉及圆锥式破碎机技术领域，具体是涉及一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法。
背景技术
圆锥式破碎机广泛应用建材、矿山、冶金等领域石材破碎，圆锥是圆锥式破碎机关键易损件，而国内年需求量近30万吨。国内外生产圆锥所用材料和工艺通常采用高锰钢或合金钢整体铸造。而圆锥在运行过程中承受强烈冲击磨损，但是现有材质的圆锥存在抗磨损性能差，同时缘圆锥母线方向磨损不均匀等缺点，从而导致了圆锥消耗大的问题，极大地增加了使用成本，因此提高圆锥的耐磨性，并能实现均匀磨损，从而提高材料的使用效能是圆锥需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，该方法制备的复合圆锥具有高耐磨性和强韧性，以及在圆锥母线方向能实现均匀磨损。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其特点是包括以下步骤：
1）对复合圆锥的结构进行设计：陶瓷颗粒以仿形增强体的形式定位于圆锥磨损面位置，复合位置的基体合金层的厚度不小于总厚度的1/3；
2）设计用于制作含陶瓷颗粒的仿形增强体的模具和用于浇注钢液的铸型；
3）将制作的含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中圆锥磨损区域相对应的位置；
4）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，去除浇冒口、飞边，获得基体为高锰钢或合金钢且在圆锥强烈冲击磨损部位复合有陶瓷颗粒的复合圆锥；
5）将复合圆锥热处理。
其中，上述陶瓷颗粒采用Al2O3或ZrO2陶瓷颗粒或Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒，陶瓷颗粒的粒径范围为1-5mm。
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圆锥需复合区域形状相匹配的仿形结构。
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。
上述对复合圆锥热处理的方法是：当复合圆锥的基体为高锰钢时，采用水韧处理方法；当复合圆锥的基体为合金钢时，采用正火+高温回火+淬火+中温回火的方法。
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圆锥存在的耐磨性差、磨损不均匀的缺点，制备出一种复合圆锥，该复合圆锥是在圆锥强烈冲击磨损区域复合陶瓷颗粒，基体采用韧性好的高锰钢或合金钢，通过热处理，实现圆锥强韧性和耐磨性的协调统一，同时保证了圆锥的均匀磨损，该复合圆锥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圆锥外锥结构示意图。
图2为本发明制备的复合圆锥内锥结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，包括以下步骤：
1）对复合圆锥的结构进行设计：陶瓷颗粒以仿形增强体的形式定位于圆锥磨损面位置，复合位置的基体合金层的厚度不小于总厚度的1/3；
2）设计用于制作含陶瓷颗粒的仿形增强体的模具和用于浇注钢液的铸型；通过模具制备含陶瓷颗粒的仿形增强体的方法是：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圆锥需复合区域形状相匹配的仿形结构；陶瓷颗粒采用Al2O3或ZrO2陶瓷颗粒或Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒，陶瓷颗粒的粒径范围为1-5mm；同时，当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；
3）将制作的含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中圆锥磨损区域相对应的位置；
4）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，去除浇冒口、飞边，获得基体1为高锰钢或合金钢且在圆锥强烈冲击磨损部位复合有陶瓷颗粒2的复合圆锥，如图1-图2所示；其中，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；
5）将复合圆锥热处理，其方法是：当复合圆锥的基体为高锰钢时，采用水韧处理方法；当复合圆锥的基体为合金钢时，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：1.25%，Cr：1.6%， Si：0.6%，Mn：12.5%，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ZrO2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圆锥复合区域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圆锥磨损区域相对应的位置，复合圆锥陶瓷颗粒分布特征是复合位置基体合金层厚度为总厚度的0.28倍。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，获得复合圆锥。高锰钢基复合圆锥1100℃水韧处理方法。获得的ZrO2陶瓷颗粒增强Mn13型高锰钢基复合圆锥的陶瓷颗粒分布特征是复合位置基体合金层厚度为基体总厚度的0.32倍。使用寿命是Mn13型高锰钢圆锥的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：1.23%，Cr：1.8%， Si：0.6%，Mn：18.5%，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圆锥复合区域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圆锥复合区域相对应的位置，复合圆锥的陶瓷颗粒分布特征是复合位置基体合金层厚度为基体总厚度的0.34倍。合箱待浇注。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，获得复合圆锥。高锰钢基复合圆锥1100℃水韧处理方法。获得的Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒增强Mn18型高锰钢基复合圆锥的使用寿命是Mn13型高锰钢圆锥的3.4倍。
实施例3：
基体材料采用合金钢，成分为（重量百分比）C：0.45%，Cr：1.1%， Si：0.6%，Mn：1.1%，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圆锥复合区域形状匹配的仿形形状。复合圆锥的陶瓷颗粒分布特征是复合位置基体合金层厚度为基体总厚度的0.35倍。将含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中圆锥磨损区域相对应的位置。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，1600℃出钢水，1570℃浇注，凝固冷却，清理，去除浇冒口、飞边，获得复合圆锥。合金钢基复合圆锥热处理方法：890℃正火，650℃回火，860℃空淬，400℃回火。获得的Al2O3陶瓷颗粒增强合金钢基复合圆锥的使用寿命是合金钢圆锥的3.3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 (7)

1.一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）对复合圆锥的结构进行设计：陶瓷颗粒以仿形增强体的形式定位于圆锥磨损面位置，复合位置的基体合金层的厚度不小于总厚度的1/3；且陶瓷颗粒采用Al2O3或ZrO2陶瓷颗粒或Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒，陶瓷颗粒的粒径范围为1-5mm；
2）设计用于制作含陶瓷颗粒的仿形增强体的模具和用于浇注钢液的铸型；
3）将制作的含陶瓷颗粒的仿形增强体置于铸型中圆锥磨损区域相对应的位置；
4）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，去除浇冒口、飞边，获得基体为高锰钢或合金钢且在圆锥强烈冲击磨损部位复合有陶瓷颗粒的复合圆锥；
5）将复合圆锥热处理。
2.根据权利要求1所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，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圆锥需复合区域形状相匹配的仿形结构。
3.根据权利要求1所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其特征在于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。
4.根据权利要求1所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其特征在于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。
5.根据权利要求1所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其特征在于上述高锰钢采用Mn13型或Mn18型或Mn21型或Mn25型。
6.根据权利要求1所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，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。
7.根据权利要求1所述的圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法，其特征在于上述对复合圆锥热处理的方法是：当复合圆锥的基体为高锰钢时，采用水韧处理方法；当复合圆锥的基体为合金钢时，采用正火+高温回火+淬火+中温回火的方法。
CN201510081547.3A 2015-02-15 2015-02-15 一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法 Active CN104690253B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510081547.3A CN104690253B (zh) 2015-02-15 2015-02-15 一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510081547.3A CN104690253B (zh) 2015-02-15 2015-02-15 一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104690253A CN104690253A (zh) 2015-06-10
CN104690253B true CN104690253B (zh) 2017-03-22

Family

ID=53338015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510081547.3A Active CN104690253B (zh) 2015-02-15 2015-02-15 一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104690253B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111531150B (zh) * 2020-06-02 2021-08-24 含山县大力精密机械有限公司 一种圆锥破碎机的双金属破碎壁表面加工装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010058155A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Kurimoto Mec Ltd セラミック複合部材
CN101898238A (zh) * 2010-07-23 2010-12-01 西安交通大学 陶瓷颗粒增强复合耐磨件及其制造方法
CN102357652A (zh) * 2011-08-30 2012-02-22 辽宁卓异新材料有限公司 多尺度陶瓷／金属复合耐磨材料及其制备方法
CN103143708A (zh) * 2013-03-11 2013-06-12 西安交通大学 一种硬质合金预制体的制备方法及采用该硬质合金预制体制备复合耐磨件的方法
CN103769563A (zh) * 2014-01-22 2014-05-07 西安交通大学 一种活性元素烧结zta颗粒增强钢铁基复合磨辊及磨盘的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010058155A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Kurimoto Mec Ltd セラミック複合部材
CN101898238A (zh) * 2010-07-23 2010-12-01 西安交通大学 陶瓷颗粒增强复合耐磨件及其制造方法
CN102357652A (zh) * 2011-08-30 2012-02-22 辽宁卓异新材料有限公司 多尺度陶瓷／金属复合耐磨材料及其制备方法
CN103143708A (zh) * 2013-03-11 2013-06-12 西安交通大学 一种硬质合金预制体的制备方法及采用该硬质合金预制体制备复合耐磨件的方法
CN103769563A (zh) * 2014-01-22 2014-05-07 西安交通大学 一种活性元素烧结zta颗粒增强钢铁基复合磨辊及磨盘的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料的磨损性能研究;王瑞;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20140615;B020-196 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104690253A (zh) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103785841B (zh) 一种浆料涂挂zta增强钢铁基复合耐磨件的制备方法
CN102489686B (zh) 消失模铸造陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料的制备方法
CN104399930B (zh) 一种离心铸造陶瓷-金属蜂窝复合材料立磨磨辊的方法
CN103769563B (zh) 一种活性元素烧结zta颗粒增强钢铁基复合磨辊及磨盘的制备方法
CN102423799B (zh) 原位合成钢结硬质合金铸造复合锤头的方法及锤头
CN103143708B (zh) 一种硬质合金预制体的制备方法及采用该硬质合金预制体制备复合耐磨件的方法
CN102310596B (zh) 陶瓷颗粒局部定位增强耐磨复合材料的制造方法
CN106978561B (zh) 一种呈柱状体搭接结构的预制体及利用该预制体制备局域化增强复合材料的方法
CN102861873B (zh) 一种齿轮的铸造方法
CN104439192A (zh) 一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法
CN101837444B (zh) 一种高锰钢基SiC陶瓷颗粒复合材料的制备方法
CN106513107A (zh) 一种复合挤压辊及其制备方法
CN104690231B (zh) 一种复合板锤的制备方法
CN103769562B (zh) 一种活性元素烧结zta颗粒增强钢铁基复合锤头的制备方法
CN103357470A (zh) 一种锤式破碎机的耐磨锤头及其制备方法
CN102921925B (zh) 一种降低铁基表面复合材料浇注温度的方法
CN104722743B (zh) 一种锤式破碎机复合锤头的制备方法
CN104707972A (zh) 一种复合耐磨件的制备方法
CN108201923A (zh) 一种陶瓷复合齿辊破碎机辊齿及其制备方法
CN108456826A (zh) 高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法
CN107552767A (zh) 一种新型耐磨斗齿的制作工艺
CN106378239B (zh) 一种带有菱形耐磨格栅的球磨机衬板的制备方法
CN104741173B (zh) 一种复合材料磨辊的制造方法
CN104690253B (zh) 一种圆锥式破碎机复合圆锥的制备方法
CN104043789B (zh) 一种磨辊制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170111

Address after: 510651 Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, No. 363, No.

Applicant after: GUANGDONG INSTITUTE OF MATERIALS AND PROCESSING

Address before: 510651 Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, No. 363, No.

Applicant before: GUANGDONG RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY (GUANGZHOU RESEARCH INSTITUTE OF NON-FERROUS METALS)

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510651 No. 363, Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District

Patentee after: Institute of materials and processing, Guangdong Academy of Sciences

Address before: 510651 No. 363, Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District

Patentee before: Guangdong Institute Of Materials And Processing

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220127

Address after: 510000 363 Changxin Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee after: Institute of new materials, Guangdong Academy of Sciences

Address before: 510651 No. 363, Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District

Patentee before: Institute of materials and processing, Guangdong Academy of Sciences