CN115029615A - 采煤掘进机用截齿制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供采煤掘进机用截齿制造工艺，属于截齿制造工艺技术领域，该制造工艺包括如下步骤：S1、备料：按重量份选取原料，取Si20‑28份、S15‑20份、Mn25‑35份、P5‑10份、Ni23‑30份、Cu14‑22份、Mo15‑32份、Cr20‑40份、C15‑30份、Fe50‑70份和金刚石25‑30份；本发明中通过将多种金属原料进行熔融，然后进行铸模得到的合金截齿，其中加入了多类金属原料，使得制备的截齿硬度更强，同时在铸模前加入了金刚石，进一步提高了截齿的硬度，不仅使硬质合金截齿具有良好的韧性和硬度，而且能保证硬质合金截齿在经过后期的焊接加工后，仍能保持产品标准所要求的硬度和耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于截齿制造工艺技术领域，具体涉及采煤掘进机用截齿制造工艺。
背景技术
采煤掘进机用截齿是采煤及巷道掘进机械中的易损件之一，是落煤及碎煤的主要工具。常用材质从国内部分煤矿实际使用的进口、国产的截齿来看，刀体材质多为42CrMo、35CrMnSi等钢种，也有煤矿在采用国内新研制的Si－Mn－Mo系准贝氏体钢。热处理工艺煤炭行业截齿生产标准规定：截齿刀体硬度为40～45HRC，冲击韧性不小于49J/cm2。在生产过程中，截齿刀体材料应通过热处理达到或超过要求规定的力学性能指标。
现有的截齿制造工艺较为简单，其中成分较为简单，使得制备出来的截齿硬度较低，容易开裂，而且在使用后容易受到磨损甚至损坏，因此亟需一种采煤掘进机用截齿制造工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供采煤掘进机用截齿制造工艺，旨在解决现有技术中的截齿制造工艺较为简单，其中成分较为简单，使得制备出来的截齿硬度较低，容易开裂，而且在使用后容易受到磨损甚至损坏，因此亟需一种采煤掘进机用截齿制造工艺来解决上述问题的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si20-28份、S15-20份、Mn25-35份、P5-10份、Ni23-30份、Cu14-22份、Mo15-32份、Cr20-40份、C15-30份、Fe50-70份和金刚石25-30份；
其中：C为碳原料，Si为硅原料，Mn为锰原料，S为硫原料，P为磷原料，Cr为铬原料，Ni为镍原料，Cu为铜原料，Mo为钼原料，上述金属原料分别为固态或液态中一种。
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，混合后倒入模具成型，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热，然后升温至850-900℃进行保温，保温后将雏形截齿浸入淬冷介质中冷却；
S4、回火：将冷却后雏形截齿放入回火炉中进行回火，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，筛选出合格的截齿，并在合格截齿表面涂油。
作为本发明一种优选的方案，按重量份选取原料：取Si22-26份、S16-19份、Mn27-33份、P6-9份、Ni24-29份、Cu16-20份、Mo17-30份、Cr24-36份、C18-27份、Fe53-66份和金刚石26-29份。
作为本发明一种优选的方案，按重量份选取原料：取Si23-24份、S17-18份、Mn29-31份、P7-8份、Ni26-28份、Cu17-19份、Mo19-28份、Cr28-33份、C21-24份、Fe58-62份和金刚石27-28份。
作为本发明一种优选的方案，按重量份选取原料：取Si23.5份、S17.5份、Mn30份、P7.5份、Ni27份、Cu18份、Mo25份、Cr30份、C22份、Fe60份和金刚石27.5份。
作为本发明一种优选的方案，步骤S2中加入混料机中混合搅拌1-1.5h。
作为本发明一种优选的方案，步骤S2中待混合料倒入模具内冷却至400-500℃即可取出。
作为本发明一种优选的方案，步骤S3中雏形截齿放置于炉内预热2-4h。
作为本发明一种优选的方案，步骤S3中雏形截齿置于850-900℃进行保温3-6h。
作为本发明一种优选的方案，步骤S3中将雏形截齿放置于猝冷介质中冷却至50-100℃出油空冷，猝冷介质为矿物油。
作为本发明一种优选的方案，步骤S5中在截齿表面涂抹防锈油。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方案中，通过将Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行熔融，然后进行铸模得到的合金截齿，其中加入了多类金属原料，使得制备的截齿硬度更强，同时在铸模前加入了金刚石，进一步提高了截齿的硬度，不仅使硬质合金截齿具有良好的韧性和硬度，而且能保证硬质合金截齿在经过后期的焊接加工后，仍能保持产品标准所要求的硬度和耐磨性。
2、本方案中，通过在制造截齿时，对截齿成形的截齿进行淬火淬火后硬度可达50-52HRC；然后通过低温回火，能够有效防止截齿开裂，使得回火后的硬度可保持48HRC以上。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明采煤掘进机用截齿制造工艺的流程框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si20份、S15份、Mn25份、P5份、Ni23份、Cu14份、Mo15份、Cr20份、C15份、Fe50份和金刚石25份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
具体的，步骤S2中加入混料机中混合搅拌1-1.5h。
具体的，步骤S2中待混合料倒入模具内冷却至400-500℃即可取出。
具体的，步骤S3中雏形截齿放置于炉内预热2-4h。
具体的，步骤S3中雏形截齿置于850-900℃进行保温3-6h。
具体的，步骤S3中将雏形截齿放置于猝冷介质中冷却至50-100℃出油空冷，猝冷介质为矿物油。
具体的，步骤S5中在截齿表面涂抹防锈油。
实施例2
本实施例提供一种采煤掘进机用截齿制造工艺，与实施例1中只是其中原料的重量份不同，其制备方法相同，具体如下：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si22份、S16份、Mn27份、P6份、Ni24-29份、Cu16份、Mo17份、Cr24份、C18份、Fe53份和金刚石26份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
实施例3
本实施例提供一种采煤掘进机用截齿制造工艺，与实施例1中只是其中原料的重量份不同，其制备方法相同，具体如下：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si23份、S17份、Mn29份、P7份、Ni26份、Cu17份、Mo19份、Cr28份、C21份、Fe58份和金刚石27份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
实施例4
本实施例提供一种采煤掘进机用截齿制造工艺，与实施例1中只是其中原料的重量份不同，其制备方法相同，具体如下：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si23.5份、S17.5份、Mn30份、P7.5份、Ni27份、Cu18份、Mo25份、Cr30份、C22份、Fe60份和金刚石27.5份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
实施例5
本实施例提供一种采煤掘进机用截齿制造工艺，与实施例1中只是其中原料的重量份不同，其制备方法相同，具体如下：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si24份、S18份、Mn31份、P8份、Ni28份、Cu19份、Mo28份、Cr33份、C24份、Fe62份和金刚石28份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
实施例6
本实施例提供一种采煤掘进机用截齿制造工艺，与实施例1中只是其中原料的重量份不同，其制备方法相同，具体如下：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si26份、S19份、Mn33份、P9份、Ni29份、Cu20份、Mo30份、Cr36份、C27份、Fe66份和金刚石29份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
实施例7
本实施例提供一种采煤掘进机用截齿制造工艺，与实施例1中只是其中原料的重量份不同，其制备方法相同，具体如下：
采煤掘进机用截齿制造工艺，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si28份、S20份、Mn35份、P10份、Ni30份、Cu22份、Mo32份、Cr40份、C30份、Fe70份和金刚石30份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，搅拌1-1.5h，待充分混合后倒入模具成型，冷却至400-500℃即可取出，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热2-4h，然后升温至850-900℃进行保温，保温时间3-6h，保温后将雏形截齿浸入矿物油中冷却至50-100℃出油空冷；淬火后硬度可达50-52HRC；
S4、回火：为防止开裂，将冷却后雏形截齿放入200℃回火炉中进行回火，回火后的硬度可保持48HRC以上，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，进行表面的清理和强化，筛选出合格的截齿，将不合格产品挑拣出，在下次生产过程中返修，在合格截齿通过涂油机涂抹防锈油。
本发明中，通过将Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行熔融，然后进行铸模得到的合金截齿，其中加入了多类金属原料，使得制备的截齿硬度更强，同时在铸模前加入了金刚石，进一步提高了截齿的硬度，不仅使硬质合金截齿具有良好的韧性和硬度，而且能保证硬质合金截齿在经过后期的焊接加工后，仍能保持产品标准所要求的硬度和耐磨性；同时通过在制造截齿时，对截齿成形的截齿进行淬火淬火后硬度可达50-52HRC；然后通过低温回火，能够有效防止截齿开裂，使得回火后的硬度可保持48HRC以上。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、备料：按重量份选取原料，取Si20-28份、S15-20份、Mn25-35份、P5-10份、Ni23-30份、Cu14-22份、Mo15-32份、Cr20-40份、C15-30份、Fe50-70份和金刚石25-30份；
S2、熔融：将步骤S1中Si、S、Mn、P、Ni、Cu、Mo、Cr、C和Fe进行混合，经1200-1500℃热熔后，呈熔融状态，得到混合料，将熔融状态下的混合料与金刚石加入混料机内进行混合，混合后倒入模具成型，塑得雏形截齿；
S3、淬火：将模具中成型的雏形截齿放置在500-600℃的炉内进行预热，然后升温至850-900℃进行保温，保温后将雏形截齿浸入淬冷介质中冷却；
S4、回火：将冷却后雏形截齿放入回火炉中进行回火，待回火完成后冷却至常温后即得截齿；
S5、检验：对截齿进行抛丸作业，筛选出合格的截齿，并在合格截齿表面涂油。
2.根据权利要求1所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述按重量份选取原料：取Si22-26份、S16-19份、Mn27-33份、P6-9份、Ni24-29份、Cu16-20份、Mo17-30份、Cr24-36份、C18-27份、Fe53-66份和金刚石26-29份。
3.根据权利要求2所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述按重量份选取原料：取Si23-24份、S17-18份、Mn29-31份、P7-8份、Ni26-28份、Cu17-19份、Mo19-28份、Cr28-33份、C21-24份、Fe58-62份和金刚石27-28份。
4.根据权利要求3所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述按重量份选取原料：取Si23.5份、S17.5份、Mn30份、P7.5份、Ni27份、Cu18 份、Mo25份、Cr30份、C22份、Fe60份和金刚石27.5份。
5.根据权利要求4所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述步骤S2中加入混料机中混合搅拌1-1.5h。
6.根据权利要求5所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述步骤S2中待混合料倒入模具内冷却至400-500℃即可取出。
7.根据权利要求6所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述步骤S3中雏形截齿放置于炉内预热2-4h。
8.根据权利要求7所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述步骤S3中雏形截齿置于850-900℃进行保温3-6h。
9.根据权利要求8所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述步骤S3中将雏形截齿放置于猝冷介质中冷却至50-100℃出油空冷，所述猝冷介质为矿物油。
10.根据权利要求9所述的采煤掘进机用截齿制造工艺，其特征在于，所述步骤S5中在截齿表面涂抹防锈油。
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| CN104073611A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-10-01 | 广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院) | 一种铲齿制备方法 |
| CN104357724A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-18 | 无锡华清煤矿机械制造有限公司 | 煤矿用截齿的制备工艺 |
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2022
- 2022-05-23 CN CN202210562442.XA patent/CN115029615A/zh active Pending
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