CN108396254A - 破碎机鄂板及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于破碎机鄂板的生产领域,具体涉及一种破碎机鄂板,其包括高锰钢鄂板母体,高锰钢鄂板母体的易磨损部位具有TM52钢结硬质合金,同时本发明还涉及该破碎机鄂板的生产工艺。通过本发明生产工艺所得高锰钢鄂板母体的组织比较致密,硬度高达HB220~250HB;本发明中的TM52钢结硬质合金的冲击韧性提高的比较明显,在受冲击值较大(达到6.1J/cm2)时,最高硬度可达到HRC80~85,通过在高锰钢鄂板母体的易磨损部位增加该TM52钢结硬质合金,能够使鄂板的耐磨性能显著提高,整体提高1.5~2倍;TM52钢结硬质合金具有较高的热稳定性,与高锰钢鄂板母体结合牢固、不易脱落。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种破碎机鄂板及其生产工艺,属于破碎机鄂板的生产领域。
背景技术
目前,鄂式破碎机在应用时所采用的鄂板为高锰钢鄂板,由于高锰钢鄂板的表面硬度较低,而在实际应用过程中破碎机鄂板所受冲击强度较大,因此磨料短程切削量较大,鄂板磨损较快。
研发一种能够耐磨损的破碎机鄂板是十分必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术中的不足,提供一种提高使用寿命的破碎机鄂板;本发明还提供了该破碎机鄂板的生产工艺。
本发明所述破碎机鄂板,包括高锰钢鄂板母体,高锰钢鄂板母体的易磨损部位具有TM52钢结硬质合金。
优选的,高锰钢鄂板母体包括如下质量比的化学成分:C:1.1~1.2%、Mn:13~14%、Si:0.3~0.4%、P:≤0.03%、S:≤0.004%、Cr:1.8~2.2%,其余为铁和不可避免的杂质。
优选的,TM52钢结硬质合金包括如下质量比的化学成分:碳0.5~0.7%、钛46~50%、钼0.7~0.9%、锰12~15%、镍1.8~2.0%,其余为铁和不可避免的杂质。与传统TM52钢结硬质合金相比,本方案中的TM52钢结硬质合金,碳含量有所降低,锰增加了抗冲击性,镍减缓氧化反应,从而能够使TM52钢结硬质合金达到以下效果:洛氏硬度最高可达到HRC80~85;配方调节后硬度最低可达到HRC60~62。因此,将其应用于鄂板后,能够进一步提高鄂板的使用寿命。
通过在高锰钢鄂板母体的易磨损部位增加TM52钢结硬质合金,能够使鄂板易磨损部位的硬度和冲击韧性明显提高,硬度可达到HRC60~62,受冲击值为6.1J/cm2时,最高硬度可达到HRC80~85,鄂板的耐磨性能显著提高。
本发明所述破碎机鄂板的生产工艺,包括如下步骤:
(1)制作模型:根据鄂板的尺寸制作出上、下两分模模型;
(2)制备TM52钢结硬质合金,并在TM52钢结硬质合金的顶部焊接定位钉;
(3)分模造型:
①将上分模模型、下分模模型放到震实台的指定位置,在两分模模型表面涂刷脱模剂,并在表面覆V法铸造用薄膜,并喷涂涂料,使涂料与V法铸造用薄膜结合;
②将上、下砂箱分别放到上、下分模模型的指定位置并通过紧固件固定在震实台上,将浇注口、浇冒口放入指定位置;
③分别将上、下砂箱中加入型砂并震实、刮平;
④在上、下砂箱的刮平面覆密封塑料膜,开启负压,使密封塑料膜与型砂和砂箱成为一体;
⑤松开上、下砂箱与震实台的紧固件,将上、下分模模型分别取出,在所得型腔的腔壁将TM52钢结硬质合金顶部焊接的定位钉插入下分模模型型砂中指定位置,之后合箱、紧固;
(4)熔炼浇铸:
①配备高锰钢鄂板母体的原材料;
②将原材料进行熔炼:熔化温度至1540~1550℃,炉内吹氩气保护3~5分钟后静止,得到熔铸的钢水;
③将底注包烧至700~800℃,钢水出炉后向底注包内加入0.8~1.0‰铝脱氧剂和1.5~2.0‰稀土变质剂,静止0.5~1分钟去除表面杂质;
④浇铸:通过浇注口将底注包内钢水快速浇入砂箱的型腔中,浇后用发热覆盖剂覆盖浇注口,补充冷缩,其中,浇入型腔内的钢水温度为1500℃~1520℃;
⑤将工件在砂箱内自然冷却,至表面温度<200℃,之后取出工件,清除浇口、冒口以及定位钉;
⑥热处理;
⑦快速冷却:在40s内将工件从热处理炉取出并置于冷却水中进行循环冷却,直至工件冷却至40℃以下;
⑧清理工件表面,得到具有TM52钢结硬质合金破碎机的鄂板成品。
优选的,步骤(3)中的型砂采用100目含水量≤0.5%的镁橄榄石砂。
优选的,步骤(4)熔炼浇铸过程中的步骤⑥的热处理过程如下:将表面温度<200℃的工件置于热处理炉中,1小时匀速升温到250±10℃,在250±10℃下保温2小时;保温结束后,8小时匀速升温到650±10℃,在650±10℃下保温6小时;保温结束后,180±10min匀速升温到1080±5℃,在1080±5℃下保温6小时。
优选的,步骤(2)制备TM52钢结硬质合金的工艺步骤如下:
(I)配比原材料;
(II)研磨:
将所述原材料混合加入球磨机中,以1kg原材料对应添加400ml~450ml纯度≥95%的无水乙醇的比例混合,在球磨机中研磨24~30小时,得到400~420目的混合料;
(III)将混合料中的无水乙醇进行回收,得到无水乙醇含量为3%~5%的混合料;
(IV)向步骤(III)所得混合料中加入粘合剂,以1kg混合料对应加入500ml~550ml所述粘合剂的比例均匀搅拌后,在密闭纯净的环境中干燥,将干燥后的混合料制粒;
(V)将制得的颗粒放在冲压模具中,在20~23℃的温度、4.5~5MPa的压力下进行压制,得到成型毛坯;
(VI)在石墨盘内放置3~5mm厚的镁砂层,将成型毛坯置于石墨盘上,相邻成型毛坯之间留有间隙,之后将放置有成型毛坯的石墨盘放入烧结炉中,加热到1420~1500℃进行烧结,得到TM52钢结硬质合金。
优选的,步骤(IV)中的粘合剂是以丁钠橡胶为基料的粘合剂。
优选的,步骤(IV)中的干燥是在烘干箱中进行的,在50℃~55℃的温度下干燥72~73小时。
优选的,步骤(VI)中采用真空高温烧结炉进行烧结,控制真空度为-0.96~-1MPa,烧结过程如下:温度从0℃升至300℃,升温速率为5~6℃/min,在300℃下保温5~10min,使粘合剂脱除;保温结束后,温度由300℃升至500℃,升温速率为10~11℃/min,在500℃下保温5~10min,在该阶段进行脱气反应,将毛坯中因粘合剂、碳、杂质以及氧化物等所产生的气体脱除;保温结束后,温度由500℃升至800℃,升温速率为7~8℃/min,在800℃下保温10~15min,使固相烧结、毛坯硬化;保温结束后,温度由800℃升至960℃,升温速率为6~7℃/min,在960℃下保温30~35min,此时铁、锰、镍呈液态,将脱气后所形成的空隙进行填充,使密实度增加;保温结束后,温度由960℃升至1460℃,升温速率为2.5~3℃/min,在1460℃下保温360~400min,实现液相烧结,铁由粉末状变为粘稠状,之后进行自然冷却(在具体应用时,可以充氮气降温,一方面,提高降温速度,另一方面发挥惰性气体的保护作用)。
经此工艺制得的TM52钢结硬质合金的硬度和韧性结合最佳,结合时,不易断,而且耐磨性好,抗冲击性能强,适合将其用于破碎机鄂板中,以提高鄂板的整体性能。
除上述外,在TM52钢结硬质合金的制备工艺中:步骤②的球磨机采用42CrMo合金钢球作为研磨介质,其中,42CrMo合金钢球采用调质处理,其硬度为HR48~52;42CrMo合金钢球的直径为16~20mm。采用所述42CrMo合金钢球球磨后的原材料粒度可细至400目,使产品的致密度提高。TM52钢结硬质合金的制备工艺步骤(III)中的乙醇采用高温水蒸气通过乙醇回收器进行回收,回收后的乙醇经电子称计量调配后重新存入储存罐内,以便再次利用;步骤(IV)中用振动制粒机制粒,并以80目不锈钢筛均匀筛选。步骤(V)中,在压制时采用双向压制工艺,压制成的成型毛坯不易产生气孔、砂眼等缺陷,密度更均匀,几何形状规则,无裂纹,无分层。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是:
1、通过本发明生产工艺所得高锰钢鄂板母体的组织比较致密,硬度高达HB220~250HB;本发明中的TM52钢结硬质合金硬度可达到HRC60~62,虽然硬度中等,但冲击韧性提高的比较明显,在受冲击值较大(达到6.1J/cm2)时,最高硬度可达到HRC80~85,通过在高锰钢鄂板母体的易磨损部位增加该TM52钢结硬质合金,能够使鄂板的耐磨性能显著提高,整体提高1.5~2倍;
2、本发明中的TM52钢结硬质合金具有较高的热稳定性,在铸造高锰钢鄂板过程中,由常温瞬间升到高锰钢铸件的烧铸温度1500℃~1520℃时,安放在铸型中的TM52钢结硬质合金不会发生断裂或者变形,且铸造完成后,与高锰钢鄂板母体结合牢固、不易脱落。
附图说明
图1是本发明破碎机鄂板的结构示意图;
图2是上分模模型的结构示意图;
图3是下分模模型的结构示意图;
图4是实施例1中TM52钢结硬质合金的烧结曲线;
图5是实施例1中TM52钢结硬质合金的平均晶粒度金相图;
图6是实施例1中高锰钢鄂板母体的金相图;
图7是实施例2中TM52钢结硬质合金的平均晶粒度金相图;
图8是实施例2中高锰钢鄂板母体的金相图;
图9是实施例3中TM52钢结硬质合金的平均晶粒度金相图;
图10是实施例3中高锰钢鄂板母体的金相图。
图中:1、高锰钢鄂板母体;2、TM52钢结硬质合金;3、上分模模型;4、下分模模型;5、定位钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述:
如图1所示,本发明所述破碎机鄂板是在高锰钢鄂板母体1的易磨损部位增加TM52钢结硬质合金2。
实施例1:
高锰钢鄂板母体包括如下质量比的化学成分:C:1.191%、Mn:13.82%、Si:0.366%、P:0.03%、S:0.004%、Cr:2.118%,其余为铁和不可避免的杂质;
TM52钢结硬质合金由如下质量百分比的化学成分组成:碳0.6%、钛49%、钼0.7%、锰13%、镍1.9%,其余为铁和不可避免的杂质。
本实施例中破碎机鄂板的生产工艺步骤如下:
(1)制作模型:根据鄂板的尺寸制作出上、下两分模模型;
(2)制备TM52钢结硬质合金,并在TM52钢结硬质合金2的顶部焊接定位钉5;
(3)分模造型:
①将上分模模型3、下分模模型4放到震实台的指定位置,在两分模模型表面涂刷脱模剂,并在表面覆V法铸造用薄膜,并喷涂涂料,使涂料与V法铸造用薄膜结合;
②将上、下砂箱分别放到上、下分模模型的指定位置并通过紧固件固定在震实台上,将浇注口、浇冒口放入指定位置;
③分别将上、下砂箱中加入型砂并震实、刮平,其中,型砂采用100目含水量≤0.5%的镁橄榄石砂;
④在上、下砂箱的刮平面覆密封塑料膜,开启负压,使密封塑料膜与型砂和砂箱成为一体;
⑤松开上、下砂箱与震实台的紧固件,将上、下分模模型分别取出,在所得型腔的腔壁将TM52钢结硬质合金2顶部焊接的定位钉5插入下分模模型4型砂中指定位置,之后合箱、紧固;
(4)熔炼浇铸:
①配备高锰钢鄂板母体的原材料:优质碳素钢、高碳锰铁、低碳锰铁和高碳铬铁;
②将原材料进行熔炼:熔化温度至1540~1550℃,炉内吹氩气保护3~5分钟后静止,得到熔铸的钢水;
③将底注包烧至700~800℃,钢水出炉后向底注包内加入0.8~1.0‰铝脱氧剂和1.5~2.0‰稀土变质剂,静止0.5~1分钟去除表面杂质;
④浇铸:通过浇注口将底注包内钢水快速浇入砂箱的型腔中,浇后用发热覆盖剂覆盖浇注口,补充冷缩,其中,浇入型腔内的钢水温度为1470~1490℃;
⑤将工件在砂箱内自然冷却,至表面温度<200℃,之后取出工件,清除浇口、冒口以及定位钉;
⑥热处理:将表面温度<200℃的工件置于热处理炉中,1小时匀速升温到250±10℃,在250±10℃下保温2小时;保温结束后,8小时匀速升温到650±10℃,在650±10℃下保温6小时;保温结束后,180±10min匀速升温到1080±5℃,在1080±5℃下保温6小时;
⑦快速冷却:在40s内将工件从热处理炉取出并置于冷却水中进行循环冷却,直至工件冷却至40℃以下;
⑧清理工件表面,得到具有TM52钢结硬质合金破碎机的鄂板成品。
本实施例中TM52钢结硬质合金的制备方法如下:
(1)配比原材料:原材料采用碳化钛、钼粉、锰铁粉、镍粉和还原铁粉,总量200kg;
(2)研磨:
将所述原材料混合加入球磨机中,球磨机中采用经调质处理的、硬度为HRC50、直径为18mm且表面光洁、无缺陷、不含任何其他杂质的42CrMo合金钢球作为研磨介质,其中,42CrMo合金钢球采用添加80L纯度≥95%的无水乙醇的比例混合,在球磨机中研磨36小时,得到混合料,球磨过程中,在研磨机外表洒水降温,使球磨机表面温度在20℃~25℃之间;
(3)采用高温水蒸气通过乙醇回收器将混合料中的无水乙醇进行回收,得到乙醇含量为3%的混合料;
(4)向步骤(3)所得混合料中加入以丁钠橡胶为基料的粘合剂(本实施例中采用自制粘合剂——由3kg丁钠橡胶配120号汽油200kg搅拌制得),用捏合机以1kg混合料对应加入500ml所述粘合剂的比例均匀搅拌混合后,放入烘干箱中,在50℃的温度下干燥72小时,将干燥后的混合料通过振动制粒机制粒,以80目不锈钢筛均匀筛选;
(5)将制得的颗粒放在冲压模具中,应用100T液压机,采用4.5MPa压力、在20-25℃环境中双向压制,得到成型毛坯,该成型毛坯密度均匀,几何形状规则,无裂纹,无分层;
(6)在石墨盘内放置3mm厚的镁砂层,将成型毛坯置于石墨盘上,相邻成型毛坯之间留有间隙,之后将放置有成型毛坯的石墨盘放入真空高温烧结炉中,加热到1420~1500℃进行烧结,控制真空度为-0.96~-1MPa,得到TM52钢结硬质合金。具体烧结过程如下:
第一阶段——脱除粘结剂:温度从0℃升至300℃,升温速率为5℃/min,在300℃下保温10min;
第二阶段——脱气反应(将毛坯中因粘合剂、碳、杂质以及氧化物等所产生的气体脱除):温度由300℃升至500℃,升温速率为10℃/min,在500℃下保温10min;
第三阶段——固相烧结毛坯硬化:温度由500℃升至800℃,升温速率为7℃/min,在800℃下保温15min;
第四阶段——铁、锰、镍呈液态,将脱气后所形成的空隙进行填充,使密实度增加:温度由800℃升至960℃,升温速率为6℃/min,在960℃下保温30min;
第五阶段——液相烧结(铁溶解,由粉末状变化为粘稠状):温度由960℃升至1460℃,升温速率为3℃/min,在1460℃下保温360min;
最后阶段——自然冷却。
具体烧结曲线如图4所示。
本实施例中的TM52钢结硬质合金的平均晶粒度金相图如图5所示,根据金相图可分析得出金属晶粒平均截距为4.7001μm,平均级别12.2级,晶粒较细,能够有效提高TM52钢结硬质合金的塑性和韧性。
高锰钢鄂板母体的金相图如图6所示,根据铸造高锰钢金相析出碳化物的级别通过比较法得出X2级:少量碳化物以点状及短线状沿晶界分布。因碳化物可降低高锰钢冲击韧性和抗拉强度,所以本实施例中高锰钢鄂板母体碳化物含量低,冲击韧性及抗拉强度高。
本实施例中制得的鄂板母体硬度为HB225-235,抗拉强度735Mp,冲击吸收120Akv/J,TM52钢结硬质合金的硬度为HRC64~65,冲击韧性为6.1J/cm2,硬度值偏高、冲击韧性偏低。将TM52钢结硬质合金增加到高锰钢鄂板母体的易磨损部位后,改变母体冷却条件,细化晶粒度,提高晶粒度等级,从而提高其抗拉强度、韧性及塑性等机械性能,使鄂板的耐磨性能显著提高。
实施例2:
本实施例中,破碎机鄂板的生产工艺步骤同实施例1。
高锰钢鄂板母体包括如下质量比的化学成分:C:1.150%、Mn:13.53%、Si:0.326%、P:0.02%、S:0.002%、Cr:1.986%,其余为铁和不可避免的杂质;
TM52钢结硬质合金由如下质量百分比的化学成分组成:碳0.7%、钛47%、钼0.9%、锰14%、镍1.8%,其余为铁和不可避免的杂质。
本实施例中TM52钢结硬质合金的制备方法如下:
(1)配比原材料:原材料采用碳化钛、钼粉、锰铁粉、镍粉和还原铁粉,总量200kg;
(2)研磨,具体步骤同实施例1;
(3)采用高温水蒸气通过乙醇回收器将混合料中的无水乙醇进行回收,得到乙醇含量为5%的混合料;
(4)向步骤(3)所得混合料中加入粘合剂(本实施例中的粘合剂采用成都正青化工有限公司生产的以丁钠橡胶为基料的粘合剂),用捏合机以1kg混合料对应加入550ml所述粘合剂的比例均匀搅拌混合后,在45℃的温度下干燥74小时,将干燥后的混合料通过振动制粒机制粒,以80目不锈钢筛均匀筛选;
(5)将制得的颗粒放在冲压模具中,应用100T液压机,采用4.6MPa压力、在23℃环境中双向压制,得到成型毛坯,该成型毛坯密度均匀,几何形状规则,无裂纹,无分层;
(6)在石墨盘内放置3mm厚的镁砂层,将成型毛坯置于石墨盘上,相邻成型毛坯之间留有间隙,之后将放置有成型毛坯的石墨盘放入真空高温烧结炉中,加热到1420~1500℃进行烧结,控制真空度为-0.96~-1MPa,得到TM52钢结硬质合金。具体烧结过程如下:温度从0℃升至300℃,升温速率为6℃/min,在300℃下保温10min;温度由300℃升至500℃,升温速率为5℃/min,在500℃下保温8min;温度由500℃升至800℃,升温速率为7℃/min,在800℃下保温12min;温度由800℃升至960℃,升温速率为6℃/min,在960℃下保温35min;温度由960℃升至1460℃,升温速率为2.5℃/min,在1460℃下保温380min;之后在烧结炉中充氮气降温。
本实施例中的TM52钢结硬质合金的平均晶粒度金相图如图7所示,根据金相图可分析得出金属晶粒平均截距为4.0546μm,平均级别12.6级,晶粒很细显著提高其塑性和韧性。
高锰钢鄂板母体的金相图如图8所示,根据铸造高锰钢金相析出碳化物的级别通过比较法得出X1级:少量碳化物以点状沿晶界分布。因碳化物可降低高锰钢冲击韧性和抗拉强度,所以该实施例母体碳化物含量低,冲击韧性及抗拉强度高。
本实施例中制得的鄂板母体硬度为HB230-240,抗拉强度750Mp,冲击吸收136Akv/J,TM52钢结硬质合金具有较高的热稳定性,在铸造高锰钢鄂板过程中,由常温瞬间升到高锰钢铸件的烧铸温度1500℃~1520℃时,本身不会发生断裂或者变形,且铸造完成后,与高锰钢鄂板结合牢固、不易脱落;同时该TM52钢结硬质合金的硬度为HRC62-63,冲击韧性为6.5J/cm2,将其增加到高锰钢鄂板后,改变母体冷却条件,细化晶粒度,提高晶粒度等级,从而提高其抗拉强度、韧性及塑性等机械性能,同时使高锰钢鄂板的耐磨性能显著提高。
实施例3:
本实施例中,破碎机鄂板的生产工艺步骤同实施例1。
高锰钢鄂板母体包括如下质量比的化学成分:C:1.103%、Mn:13.12%、Si:0.384%、P:0.01%、S:0.003%、Cr:1.807%,其余为铁和不可避免的杂质。
TM52钢结硬质合金由如下质量百分比的化学成分组成:碳0.5%、钛46%、钼0.8%、锰12%、镍1.8%,其余为铁和不可避免的杂质。
TM52钢结硬质合金的制备方法如下:
(1)原材料采用碳化钛、钼粉、锰铁粉、镍粉和还原铁粉,总量200kg;
(2)研磨,具体步骤同实施例1;
(3)采用高温水蒸气通过乙醇回收器将混合料中的无水乙醇进行回收,得到乙醇含量为4%的混合料;
(4)向步骤(3)所得混合料中加入以丁钠橡胶为基料的粘合剂(该粘合剂由3kg丁钠橡胶配120号汽油200kg搅拌而成),用捏合机以1kg混合料对应加入450~500ml所述粘合剂的比例均匀搅拌混合后,在48℃的温度下干燥72~73小时,将干燥后的混合料通过振动制粒机制粒,以80目不锈钢筛均匀筛选;
(5)将制得的颗粒放在冲压模具中,应用100T液压机进行双向压制,得到成型毛坯,该成型毛坯密度均匀,几何形状规则,无裂纹,无分层;
(6)在石墨盘内放置3mm厚的镁砂层,将成型毛坯置于石墨盘上,相邻成型毛坯之间留有间隙,之后将放置有成型毛坯的石墨盘放入真空高温烧结炉中,加热到1420~1500℃进行烧结,控制真空度为-0.96~-1MPa,得到TM52钢结硬质合金。具体烧结过程如下:温度从0℃升至300℃,升温速率为6℃/min,在300℃下保温8min;温度由300℃升至500℃,升温速率为11℃/min,在500℃下保温6min;温度由500℃升至800℃,升温速率为8℃/min,在800℃下保温15min;温度由800℃升至960℃,升温速率为7℃/min,在960℃下保温30min;温度由960℃升至1460℃,升温速率为3℃/min,在1460℃下保温400min;之后自然冷却。
本实施例中的TM52钢结硬质合金的平均晶粒度金相图如图9所示,根据金相图可分析得出金属晶粒平均截距为4.8491μm,平均级别12.1级,晶粒较细有效提高其塑性和韧性。
高锰钢鄂板母体的金相图如图10所示,根据铸造高锰钢金相析出碳化物的级别通过比较法得出X3级:少量碳化物以点状及短线状沿晶界分布。因碳化物可降低高锰钢冲击韧性和抗拉强度,所以该实施例母体碳化物含量低,冲击韧性及抗拉强度高。
本实施例中制得的鄂板母体硬度为HB205-220,抗拉强度730Mp,冲击吸收113Akv/J,TM52钢结硬质合金具有较高的热稳定性,在铸造高锰钢鄂板过程中,由常温瞬间升到高锰钢铸件的烧铸温度1500℃~1520℃时,本身不会发生断裂或者变形,且铸造完成后,与高锰钢鄂板结合牢固、不易脱落;同时该TM52钢结硬质合金的硬度为HRC60-62,冲击韧性为6.6J/cm2,将其增加到高锰钢鄂板后,改变母体冷却条件,细化晶粒度,提高晶粒度等级,从而提高其抗拉强度、韧性及塑性等机械性能,使高锰钢鄂板的耐磨性能提高。
Claims (10)
1.一种破碎机鄂板,包括高锰钢鄂板母体,其特征在于:高锰钢鄂板母体(1)的易磨损部位具有TM52钢结硬质合金(2)。
2.根据权利要求1所述的破碎机鄂板,其特征在于:高锰钢鄂板母体(1)包括如下质量比的化学成分:C:1.1~1.2%、Mn:13~14%、Si:0.3~0.4%、P:≤0.03%、S:≤0.004%、Cr:1.8~2.2%,其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的破碎机鄂板,其特征在于:TM52钢结硬质合金(2)包括如下质量比的化学成分:碳0.5~0.7%、钛46~50%、钼0.7~0.9%、锰12~15%、镍1.8~2.0%,其余为铁和不可避免的杂质。
4.一种权利要求1~3中任一所述破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:包括如下步骤:
(1)制作模型:根据鄂板的尺寸制作出上、下两分模模型;
(2)制备TM52钢结硬质合金,并在TM52钢结硬质合金(2)的顶部焊接定位钉(5);
(3)分模造型:
①将上分模模型(3)、下分模模型(4)放到震实台的指定位置,在两分模模型表面涂刷脱模剂,并在表面覆V法铸造用薄膜,并喷涂涂料,使涂料与V法铸造用薄膜结合;
②将上、下砂箱分别放到上、下分模模型的指定位置并通过紧固件固定在震实台上,将浇注口、浇冒口放入指定位置;
③分别将上、下砂箱中加入型砂并震实、刮平;
④在上、下砂箱的刮平面覆密封塑料膜,开启负压,使密封塑料膜与型砂和砂箱成为一体;
⑤松开上、下砂箱与震实台的紧固件,将上、下分模模型分别取出,在所得型腔的腔壁将TM52钢结硬质合金(2)顶部焊接的定位钉(5)插入下分模模型(4)型砂中指定位置,之后合箱、紧固;
(4)熔炼浇铸:
①配备高锰钢鄂板母体的原材料;
②将原材料进行熔炼:熔化温度至1540~1550℃,炉内吹氩气保护3~5分钟后静止,得到熔铸的钢水;
③将底注包烧至700~800℃,钢水出炉后向底注包内加入0.8~1.0‰铝脱氧剂和1.5~2.0‰稀土变质剂,静止0.5~1分钟去除表面杂质;
④浇铸:通过浇注口将底注包内钢水快速浇入砂箱的型腔中,浇后用发热覆盖剂覆盖浇注口,补充冷缩,其中,浇入型腔内的钢水温度为1500℃~1520℃;
⑤将工件在砂箱内自然冷却,至表面温度<200℃,之后取出工件,清除浇口、冒口以及定位钉;
⑥热处理;
⑦快速冷却:在40s内将工件从热处理炉取出并置于冷却水中进行循环冷却,直至工件冷却至40℃以下;
⑧清理工件表面,得到具有TM52钢结硬质合金破碎机的鄂板成品。
5.根据权利要求4所述的破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:步骤(3)中的型砂采用100目含水量≤0.5%的镁橄榄石砂。
6.根据权利要求4所述的破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:步骤(4)熔炼浇铸过程中的步骤⑥的热处理过程如下:将表面温度<200℃的工件置于热处理炉中,1小时匀速升温到250±10℃,在250±10℃下保温2小时;保温结束后,8小时匀速升温到650±10℃,在650±10℃下保温6小时;保温结束后,180±10min匀速升温到1080±5℃,在1080±5℃下保温6小时。
7.根据权利要求4所述的破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:步骤(2)中制备TM52钢结硬质合金的工艺步骤如下:
(I)配比原材料;
(II)研磨:
将所述原材料混合加入球磨机中,以1kg原材料对应添加400ml~450ml纯度≥95%的无水乙醇的比例混合,在球磨机中研磨24~30小时,得到400~420目的混合料;
(III)将混合料中的无水乙醇进行回收,得到无水乙醇含量为3%~5%的混合料;
(IV)向步骤(III)所得混合料中加入粘合剂,以1kg混合料对应加入500ml~550ml所述粘合剂的比例均匀搅拌后,在密闭纯净的环境中干燥,将干燥后的混合料制粒;
(V)将制得的颗粒放在冲压模具中,在20~23℃的温度、4.5~5MPa的压力下进行压制,得到成型毛坯;
(VI)在石墨盘内放置3~5mm厚的镁砂层,将成型毛坯置于石墨盘上,相邻成型毛坯之间留有间隙,之后将放置有成型毛坯的石墨盘放入烧结炉中,加热到1420~1500℃进行烧结,得到TM52钢结硬质合金。
8.根据权利要求7所述的破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:步骤(IV)中的粘合剂是以丁钠橡胶为基料的粘合剂。
9.根据权利要求7所述的破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:步骤(IV)中的干燥是在烘干箱中进行的,在50℃~55℃的温度下干燥72~73小时。
10.根据权利要求7所述的破碎机鄂板的生产工艺,其特征在于:步骤(VI)中采用真空高温烧结炉进行烧结,控制真空度为-0.96~-1MPa,烧结过程如下:温度从0℃升至300℃,升温速率为5~6℃/min,在300℃下保温5~10min;保温结束后,温度由300℃升至500℃,升温速率为10~11℃/min,在500℃下保温5~10min;保温结束后,温度由500℃升至800℃,升温速率为7~8℃/min,在800℃下保温10~15min;保温结束后,温度由800℃升至960℃,升温速率为6~7℃/min,在960℃下保温30~35min;保温结束后,温度由960℃升至1460℃,升温速率为2.5~3℃/min,在1460℃下保温360~400min之后,自然冷却。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS492735A (zh) * | 1972-04-29 | 1974-01-11 | ||
CN1049802A (zh) * | 1990-07-17 | 1991-03-13 | 关源洪 | 复合式钢结硬质合金锤头及其制造工艺 |
CN101921961A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-12-22 | 淮阴工学院 | 一种镶铸硬质合金棒的颚式破碎机齿板及其消失模铸造方法 |
CN102423799A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-04-25 | 广东新劲刚超硬材料有限公司 | 原位合成钢结硬质合金铸造复合锤头的方法及锤头 |
CN102492887A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 一种TiC系钢结硬质合金及其制造方法 |
CN104195408A (zh) * | 2014-09-23 | 2014-12-10 | 江苏汇诚机械制造有限公司 | 一种超高锰钢基TiC钢结硬质合金的制备方法 |
CN205925802U (zh) * | 2016-08-15 | 2017-02-08 | 付明星 | 鄂式破碎机 |
CN106423432A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-02-22 | 广州番禺职业技术学院 | 一种耐磨磁性衬板及其制作方法 |
-
2018
- 2018-04-28 CN CN201810397555.2A patent/CN108396254A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS492735A (zh) * | 1972-04-29 | 1974-01-11 | ||
CN1049802A (zh) * | 1990-07-17 | 1991-03-13 | 关源洪 | 复合式钢结硬质合金锤头及其制造工艺 |
CN101921961A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-12-22 | 淮阴工学院 | 一种镶铸硬质合金棒的颚式破碎机齿板及其消失模铸造方法 |
CN102423799A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-04-25 | 广东新劲刚超硬材料有限公司 | 原位合成钢结硬质合金铸造复合锤头的方法及锤头 |
CN102492887A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 一种TiC系钢结硬质合金及其制造方法 |
CN104195408A (zh) * | 2014-09-23 | 2014-12-10 | 江苏汇诚机械制造有限公司 | 一种超高锰钢基TiC钢结硬质合金的制备方法 |
CN205925802U (zh) * | 2016-08-15 | 2017-02-08 | 付明星 | 鄂式破碎机 |
CN106423432A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-02-22 | 广州番禺职业技术学院 | 一种耐磨磁性衬板及其制作方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
宋延沛 等主编: "《铸造耐磨材料及其生产工艺》", 30 April 2012 * |
李远利 主编: "《新编钢牌号性能用途速用速查手册》", 30 June 2015 * |
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