一種反擊式破碎機板錘及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反擊式破碎機板錘及其采用消失模鑄造工藝的制造方法。
【背景技術】
[0002]反擊式破碎機具有結構簡單、破碎比大、效率高等優(yōu)點，廣泛應用于礦山、砂石、建材等行業(yè)。板錘是反擊式破碎機關鍵而又易磨損的零件之一，以楔塊固定式安裝固定于破碎機的轉子上。破碎物料入料粒度500?1500mm，破碎機工作時，高速旋轉的轉子帶動板錘以25?40m/s的線速度物料撞擊物料，沖擊力很大，板錘磨損十分嚴重，因此要求板錘具有較高的耐磨性和抗沖擊能力。
[0003]目前反擊式破碎機板錘主要是以高鉻鑄鐵(Cr26MoNiCu)為材料，其雖具有很高的硬度和一定的韌性，對中低硬度物料具有較高的耐磨性，但對高硬度物料就顯得力不從心。
[0004]因此，如何提高反擊式破碎機板錘的耐磨性和抗沖擊能力亟待解決。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有較高綜合耐磨性能的反擊式破碎機板錘及其制造方法。本發(fā)明針對高硬度物料的特性，結合反擊式破碎機板錘工作運轉特點，對板錘主要磨損工作部位與非主要磨損工作部位材料分別進行設計，采用消失模鑄造工藝對兩種材料進行冶金復合，通過試驗設計的最佳熱處理工藝，研制出具有較高綜合耐磨性能的金屬陶瓷復合板錘，使用壽命為高鉻鑄鐵(Cr26MoNiCu)的2?3倍。
[0006]本發(fā)明解決技術問題，采用如下技術方案:
[0007]本發(fā)明反擊式破碎機板錘，其特點是:反擊式破碎機板錘以合金鋼為材質，在反擊式破碎機板錘用于打擊物料的磨損工作部位內間隔排列有表面鍍鎳陶瓷棒。
[0008]所述表面鍍鎳陶瓷棒垂直于板錘磨損工作部位的外表面插入到磨損工作部位內，且所述表面鍍鎳陶瓷棒的端面高出所述磨損工作部位的外表面I?3mm。
[0009]所述合金鋼的化學成分為C 0.4?0.6%，Cr 4?6%，Mo 0.3?1.0%，Si 0.5?1.0%, Mn 0.5 ?1.0%，S 彡 0.05%、P 彡 0.05%，余量為 Fe ；
[0010]所述表面鍍鎳陶瓷棒是按如下方法獲得:由20?50目的Al2O3顆粒和20?50目的ZrO2顆粒按質量百分比75?85%:15?25%混合，均勻打散后進行表面鍍鎳，鍍鎳厚度20?200 μ m ;然后烘干，再加入自熔性合金粉末和粘結劑并混合均勻，放入模具內經(jīng)40?60Mpa壓力成型；將成型棒體放入真空燒結爐內以真空度0.01?0.02Pa、溫度1200°C?1400°C高溫致密細化燒結I?2h，即獲得表面鍍鎳陶瓷棒；所述自熔性合金粉末的添加量占Al2O3顆粒和ZrO 2顆粒總質量的5?20% ;所述粘結劑的添加量占Al 203顆粒和ZrO 2顆?？傎|量的I?5%。
[0011 ] 上述反擊式破碎機板錘的制造方法是:
[0012](I)采用消失模鑄造工藝制作板錘鑄件
[0013]首先，按照板錘形狀制作泡沫模具，將表面鍍鎳陶瓷棒間隙排列鑲入到泡沫模具的預留位置；在模具表面涂覆耐火涂料并烘干；
[0014]然后，將泡沫模具置于砂箱中，填上干石英砂并進行振動壓實，對砂箱內抽真空；
[0015]最后，將熔化的合金鋼水在負壓下澆注到模具區(qū)域，泡沫模具氣化，合金鋼水占據(jù)模具位置，將表面鍍鎳陶瓷棒包裹，在高溫合金鋼水的熱作用下，陶瓷棒表面金屬(Ni)和分散合金(自熔性合金粉末)與鋼水發(fā)生冶金反應；待合金鋼水凝固冷卻后，與表面鍍鎳陶瓷棒冶金復合成型，即獲得板錘鑄件；
[0016](2)對板錘鑄件進行熱處理
[0017]將板錘鑄件先在980°C淬火后，再在300°C回火，即完成制造。
[0018]優(yōu)選的，所述負壓是0.02?0.0610^。
[0019]優(yōu)選的，對板錘鑄件進行熱處理的具體步驟是:
[0020]淬火:先升溫至150°C并恒溫Ih，再升溫至300°C并恒溫Ih，再升溫至500°C并恒溫Ih，再升溫至700 °C并恒溫Ih，最后升溫至980 °C并恒溫2?4h ;
[0021]回火:當淬火溫度降溫至150?250°C時，升溫至300°C并恒溫4?6h，然后空冷至室溫。
[0022]在上述步驟中，合金鋼是采用中頻電爐熔煉生產(chǎn)，熔煉前加入石灰石和碎玻璃復合造渣劑，待大部分爐料熔化后扒渣，然后加入錳鐵、硅鐵脫氧調整成分，插入鋁絲進行終脫氧后出爐澆注。出爐溫度控制為1540?1580°C。
[0023]與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0024]本發(fā)明的板錘具有較高綜合耐磨性能，性價比高，適用于較高沖擊、高硬度物料破碎工況條件；其使用壽命為高鉻鑄鐵(Cr26MoNiCu)板錘的2?3倍，大大降低了金屬材料消耗，同時減少了更換板錘所需要的人工、材料等費用，具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0025]本發(fā)明采用試驗設計的980°C淬火+300°C回火最佳熱處理工藝后:板錘合金鋼工作部位淬火回火組織為馬氏體+碳化物M7C3+殘余奧氏體，硬度46?52HRC，沖擊韌性15?30J/cm2(10 XlOX 55mm無缺口試樣)；陶瓷棒工作部位硬度HRC彡70，具有較高綜合耐磨性會K。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明板錘的主視圖；
[0027]圖2為本發(fā)明板錘的左視圖；
[0028]圖3為本發(fā)明板錘的俯視圖；
[0029]圖4為本發(fā)明板錘在制造過程中進行熱處理的路線圖；
[0030]圖中標號:1板錘；2固定卡塊；3磨損工作部位；4表面鍍鎳陶瓷棒。
【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]如圖1所示，反擊式破碎機的板錘I是通過固定卡塊2安裝固定于破碎機的轉子上。為提高板錘的綜合耐磨性能，本實施例針對板錘運轉工況條件和磨損失效規(guī)律，對板錘的主要工作磨損部位與非主要工作磨損部位材料分別進行設計:如圖2和圖3所示，板錘整體是以合金鋼為材質，在板錘用于打擊物料的磨損工作部位3內間隔排列有表面鍍鎳陶瓷棒4。表面鍍鎳陶瓷棒4垂直于板錘磨損工作部位3的外表面插入到磨損工作部位3內，且表面鍍鎳陶瓷棒的端面4以高出磨損工作部位的外表面I?3mm最優(yōu)。
[0033]作為板錘主成分的合金鋼的化學成分為C 0.4?0.6%，Cr 4?6%，Mo 0.3?1.0%, Si 0.5 ?1.0%，Mn 0.5 ?1.0%，S 彡 0.05%、P 彡 0.05%，余量為 Fe。
[0034]為確保陶瓷棒與鋼水冶金結合，表面鍍