CN105834405A - 三金属复合镶铸鄂板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三金属复合镶铸鄂板及其制备方法，该三金属复合镶铸鄂板包括通过双液金属复合界面层复合的中碳中铬钢层和低合金钢衬层，所述中碳中铬钢层内填充有一种钢结合金。本发明采用双液金属复合铸造技术和镶铸技术生产鄂板，将高韧性的低合金钢和高耐磨性的中碳中铬钢有机的结合在一起，提供了传统单一材料所不具备的强韧结合的优良综合性能材料，较好的解决硬度与韧性的矛盾，降低了生产成本；在工作层的两端镶铸钢结合金，使原有鄂板工作层两端的耐磨性得到有效的提高，保证了加工精度，同时也提高了鄂板的使用寿命，不仅节约了大量资源，而且减少了颚板因报废而反复安装或检修的时间，提高了生产效率。

Description

三金属复合镶铸鄂板及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料制备领域，具体涉及一种三金属复合镶铸鄂板及其制备方法。
背景技术
鄂板是鄂式破碎机上的重要零件，也是破碎机上消耗最大、最容易损坏的零件。目前，国内破碎机使用的各种型号的传统鄂板，大多都是采用中碳合金钢、高锰钢或高铬铸铁。现役鄂板中无论使用何种材料都不能满足既有高韧性又有高耐磨性的性能要求，使用过程中容易在产生断裂或者快速磨损等。
双液双金属复合铸造颚板生产工艺方法，由于耐磨工作层表面采用了高铬铸铁，衬层用低合金钢材质制作，即发挥了工作层高铬铸铁耐磨性好的作用，也发挥了衬层材料韧性强的特长。同时这种方法很好地解决了鄂板在使用过程中出现的断裂或快速磨损等现象，但由于鄂板工作时物料的下落不规则性和受力的不均匀，使鄂板工作层的两端较中间部分过快的磨损，形成一个凸面(如图1所示)。很大程度上影响了工作的精度，更换鄂板造成了资源的浪费，不仅增大了成本，而且增加了鄂板因报废而反复安装或检修的时间，生产效率低，不符合低碳环保理念。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种三金属复合镶铸鄂板及其制备方法，将高韧性的低合金钢和高耐磨性的中碳中铬钢有机的结合在一起，提供了传统单一材料所不具备的强韧结合的优良综合性能材料，较好的解决硬度与韧性的矛盾，降低了生产成本；同时通过在工作层的两端镶铸一种钢结合金，有效解决了“凸面”问题，使原有鄂板工作层两端的耐磨性得到有效的提高，保证了加工精度，同时也提高了鄂板的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
三金属复合镶铸鄂板，包括通过双金属复合界面层复合的中碳中铬钢层和低合金钢衬层，所述中碳中铬钢层内填充有钢结合金。
上述三金属复合镶铸鄂板的制备方法，包括如下步骤：
采用两个浇注系统，先在型腔内放入经过预热的钢结合金，然后在工作层浇口处浇入中碳中铬钢，当金属液达到双金属复合界面或稍下在一点时(可在复合界面处设有的溢流口中观察到)，根据铸件大小，间隔10-110秒后，采用雨淋式浇注系统在衬层浇口处浇入低合金钢，并在中碳中铬钢底部放置激冷材料。
其中，激冷材料放置在双金属复合界面以下，根据铸件大小，放置在鄂板结合部位以下的两侧或四周。
其中，所述钢结合金预热的温度为250-450度本发明具有以下有益效果：
采用双液金属复合铸造技术和镶铸技术生产鄂板，将高韧性的低合金钢和高耐磨性的中碳中铬钢有机的结合在一起，提供了传统单一材料所不具备的强韧结合的优良综合性能材料，较好的解决硬度与韧性的矛盾，降低了生产成本；在工作层的两端镶铸一种钢结合金，使原有鄂板工作层两端的耐磨性得到有效的提高，保证了加工精度，同时也提高了鄂板的使用寿命，不仅节约了大量资源，而且减少了颚板因报废而反复安装或检修的时间，提高了生产效率，符合低碳环保理念，为先进抗磨复合材料的工业化、实用化提供理论依据和实用技术，具有极大的经济效益、学术价值和社会意义。
附图说明
图1为原双液双金属复合铸造颚板使用后示意图。
图2为本发明实施例三金属复合鄂板的成品示意图。
图3为本发明实施例三金属复合铸造鄂板的铸造装置的主视图。
图4为本发明实施例三金属复合铸造鄂板的铸造装置的左视图。
图中，1-用于浇注衬层的雨淋式浇注系统；2-工作层的浇注系统；3-中碳中铬钢层；4-低合金钢衬层；5-双金属复合界面，6-钢结合金。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，本发明实施例提供了三金属复合镶铸鄂板，包括通过双金属复合界面层5复合的中碳中铬钢层3和低合金钢衬层4，所述中碳中铬钢层3内填充有钢结合金6。
如图3-4所示，本发明实施例还提供了上述三金属复合镶铸鄂板的制备方法，包括如下步骤：
采用两个浇注系统，先在型腔内放入经过预热的钢结合金6，所述钢结合金预热的温度为250-450度；然后再工作层浇口2处浇入中碳中铬钢3，当金属液达到复合界面或稍下一点时，根据铸件大小，间隔10-110秒之后，再在衬层浇口1处浇入低合金钢4，并在中碳中铬钢底部放置激冷材料，同时，衬层采用雨淋式浇注系统，防止后浇注的金属液对结合界面的过渡冲刷，以保证结晶界面与基体具有一定的温度梯度和一定厚度及均匀、完整的双金属复合界面5。其中，激冷材料放置在双金属复合界面以下，根据铸件大小，放置在鄂板结合部位以下的两侧或四周。
本具体实施采用镶铸技术，使工作层部位的中碳中铬钢和钢结合金复合，解决了“凸面”问题，采用双液金属复合技术将高韧性的低合金钢和高耐磨性的中碳中铬钢有机的结合在一起，并在工作层部位的中碳中铬钢处放置激冷材料，保证了结合界面与基体具有一定的温度梯度和一定厚度及完整的结合界面；采用两个浇注系统，先浇入中碳中铬钢，根据铸件大小，间隔10-110秒后再浇入低合金钢，使双金属复合界面得到良好的补缩。
实施例
同江市街津口顺达采石厂在上海路桥制造的600×900型号颚式破碎机。原使用铸造Mn17Gr2材质颚板，每块定板破碎石料8500-9000m3，每立方米石料消耗颚板费用0.72元。
现用双液双金属复合铸造颚板，可破碎石料15000m3，平均每立方石料消耗颚板仅0.56元/m3。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.三金属复合镶铸鄂板，其特征在于，包括通过双液金属复合界面层(5)复合的中碳中铬钢层(3)和低合金钢衬层(4)，所述中碳中铬钢层(3)内填充有一种钢结合金(6)。
2.如权利要求1所述的三金属复合镶铸鄂板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用两个浇注系统，先在型腔内放入经过预热的钢结合金，然后在工作层浇口处浇入中碳中铬钢，当金属液达到双金属复合界面或稍下在一点时(可在复合界面处设有的溢流口中观察到)，根据铸件大小，间隔10-110秒后，采用雨淋式浇注系统在衬层浇口处浇入低合金钢，并在中碳中铬钢底部放置激冷材料。
3.如权利要求2所述的三金属复合镶铸鄂板的制备方法，其特征在于，激冷材料放置在双金属复合界面以下，根据铸件大小，放置在鄂板结合部位以下的两侧或四周。
4.如权利要求1所述的三金属复合镶铸鄂板的制备方法，其特征在于，所述钢结合金预热的温度为250-450度。
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