一种高韧性抗磨损锤头及其制备方法技术

本发明专利技术具体为一种高韧性抗磨损锤头及其制备方法，解决了现有锤头对废钢进行破碎时存在偏磨严重极易造成生产事故的问题。是由锤头尾部和锤头破碎部一体浇铸制成的锤头本体，锤头破碎部的左右两侧均开有对称设置的槽状破碎刃，且槽状破碎刃的首尾两端部均为弧状结构；锤头本体是由如下质量份数的原料组成：碳0.95‑1.05，硅0.3‑0.8，锰12.4‑14，磷≤0.07，硫≤0.05，铬0.7‑1，钼0.3‑0.6，钒≤0.3，钛≤0.3，稀土≤0.03，余量为铁。本发明专利技术降低了锤头碎裂现象的同时提高了破碎效率，而且杜绝了铸造缺陷现象的发生，同时力学性能得到提升。

A high toughness and wear resistant hammer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性抗磨损锤头及其制备方法
本专利技术涉及废钢回收用废钢破碎机锤头，具体为一种高韧性抗磨损锤头及其制备方法。
技术介绍
废钢破碎机是利用高速旋转的锤头，对进入机内的废钢等物料进行冲击破碎，并将物料高速向砧板方向冲击，落入下机体后经过锤头和篦板的剪切、挤压，当块度符合要求时从篦板网格中排出。废钢与高速旋转的锤头撞击时，如正面撞击时，物料的冲击力全部转化为对锤面的压应力，当物料较长或以一定的角度撞击锤头时，冲击力分解为垂直锤面的法向力及平行锤面的切向应力。物料越长或韧性增加时，切向应力增加并需多次冲击才能碎断，导致的结果就是锤孔与销轴接触部位受力增大，造成轴孔部位异常偏磨。按正常磨损的话，孔的偏磨为10~20mm，当破碎韧性材料时，孔的偏磨达到30~40mm甚至50mm以上。由于孔的偏磨加大，锤头在转动时发生异常的偏振，不平稳，导致的结果是锤头从轴孔偏磨处断裂，轻则影响使用寿命，重则导致锤头破碎，损坏破碎机转子等部件，极易造成生产事故；如锤头内部存在有铸造缺陷（特别是缩孔、缩松），则更加速了上述现象的发生。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有锤头对废钢进行破碎时存在偏磨严重极易造成生产事故的问题，提供了一种高韧性抗磨损锤头及其制备方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种高韧性抗磨损锤头，是由锤头尾部和锤头破碎部一体浇铸制成的锤头本体，锤头破碎部的左右两侧均开有对称设置的槽状破碎刃，且槽状破碎刃的首尾两端部均为弧状结构；锤头本体是由如下质量份数的原料组成：碳0.95-1.05，硅0.3-0.8，锰12.4-14，磷≤0.07，硫≤0.05，铬0.7-1，钼0.3-0.6，钒≤0.3，钛≤0.3，稀土≤0.03，余量为铁。该结构设计使得锤头在破碎时由传统横向冲击破碎，变为了横向冲击破碎和纵向切割破碎的组合，纵向切割使韧性材料瞬间切碎；而且锤头内部致密度高，无缩孔、缩松，力学性能得到大幅提升，克服了现有锤头对废钢进行破碎时存在偏磨严重极易造成生产事故的问题。一种高韧性抗磨损锤头的制备方法，采用如下步骤：a、先水平造左、右箱，撞砂冲实后扎气孔，取模刷涂料后，进行合箱，合箱后再将铸型立放，等待浇注；b、向中频炉内加入炉料，并在炉底加入渣料，在1530℃的温度下化清后换渣，然后加入硅钙合金和铝进行脱氧，脱氧完成后进行取样做弯曲试验，脱氧试样在凝固后表面呈红黄色时，入水淬火冷却然后弯曲至60°，弯曲部分表面没有裂纹为合格；如有裂纹，须进行二次脱氧，直至弯曲试样没有裂纹为止，并保证试验结果满足锤头本体中各组分的配比；c、在1500-1520℃温度下白渣出钢，钢水包中加入硅钙合金、稀土硅铁、钒铁、钛铁合金进行变质处理；d、钢水包内的钢水温度降至1400-1420℃后进行浇注，浇注时先小流对准浇口，然后大流浇注，最后点注冒口2-3次，形成铸件；e、铸件冷却保温时间大于24小时后打箱，打箱后铸件温度小于200℃，冷却后在冒口根100mm以上粗切冒口；f、然后将铸件立放在淬火框中进入加热炉，升温至650℃加热2小时，继续升温至900℃加热4小时，然后自然冷却至400℃，接着升温至500℃加热2小时，继续升温至600℃加热2小时，最后升温至1080-1100℃加热4-6小时，然后水淬40-45分钟后完成热处理；g、切除冒口残留后将铸件表面砂子全部清理干净，完成锤头的制备。该工艺中造型、浇注的步骤保证了锤头的致密度高，无缩孔、缩松；通过化清换渣实现了锤头炉料的充分脱氧及组分配比满足要求；通过变质处理实现了锤头的晶粒细化；并通过弥散强化热处理提升锤头的力学性能。一种高韧性抗磨损锤头的制备方法，渣料是由按质量份数比为1:2的萤石和石灰组成的，且渣料的质量为炉料质量的1%；步骤b中硅钙合金和铝的质量均为炉料质量的0.1%；步骤c中硅钙合金、钒铁、钛铁合金的质量均为钢水包中钢水质量的0.1%，稀土硅铁的质量为钢水包中钢水质量的0.2%；水淬时水量的质量大于铸件质量的8倍以上。本专利技术所述的高韧性抗磨损锤头大大减小了锤头所受的切向应力，从而减小了轴孔的磨损，降低了锤头碎裂现象的同时提高了破碎效率，而且采用平做立注、大冒口集中补缩工艺铸造杜绝了铸造缺陷现象的发生，同时抗拉强度由传统的735MPa提升至800-850MPa，屈服强度由原来的390MPa提升至450-480MPa，延伸率由原来的20%提升至25-28%，冲击韧性由原来的118J/m²提升至150-180J/m²。附图说明图1为本专利技术中锤头的结构示意图；图2为图1的侧视示意图。图中：1-锤头尾部，2-锤头破碎部，3-槽状破碎刃。具体实施方式实施例1一种高韧性抗磨损锤头，是由锤头尾部1和锤头破碎部2一体浇铸制成的锤头本体，锤头破碎部2的左右两侧均开有对称设置的槽状破碎刃3，且槽状破碎刃3的首尾两端部均为弧状结构；锤头本体是由如下质量份数的原料组成：碳0.95，硅0.3，锰12.4，磷0.01，硫0.01，铬0.7，钼0.3，钒0.1，钛0.1，稀土0.01，余量为铁。一种高韧性抗磨损锤头的制备方法，采用如下步骤：a、先水平造左、右箱，撞砂冲实后扎气孔，取模刷涂料后，进行合箱，合箱后再将铸型立放，等待浇注；b、向中频炉内加入炉料，并在炉底加入渣料，在1530℃的温度下化清后换渣，然后加入硅钙合金和铝进行脱氧，脱氧完成后进行取样做弯曲试验，脱氧试样在凝固后表面呈红黄色时，入水淬火冷却然后弯曲至60°，弯曲部分表面没有裂纹为合格；如有裂纹，须进行二次脱氧，直至弯曲试样没有裂纹为止，并保证试验结果满足锤头本体中各组分的配比；c、在1500℃温度下白渣出钢，钢水包中加入硅钙合金、稀土硅铁、钒铁、钛铁合金进行变质处理；d、钢水包内的钢水温度降至1400℃后进行浇注，浇注时先小流对准浇口，然后大流浇注，最后点注冒口2次，形成铸件；e、铸件冷却保温时间25小时后打箱，打箱后铸件温度为160℃，冷却后在冒口根100mm粗切冒口；f、然后将铸件立放在淬火框中进入加热炉，升温至650℃加热2小时，继续升温至900℃加热4小时，然后自然冷却至400℃，接着升温至500℃加热2小时，继续升温至600℃加热2小时，最后升温至1080℃加热4小时，然后水淬40分钟后完成热处理；g、切除冒口残留后将铸件表面砂子全部清理干净，完成锤头的制备。一种高韧性抗磨损锤头的制备方法，渣料是由按质量份数比为1:2的萤石和石灰组成的，且渣料的质量为炉料质量的1%；步骤b中硅钙合金和铝的质量均为炉料质量的0.1%；步骤c中硅钙合金、钒铁、钛铁合金的质量均为钢水包中钢水质量的0.1%，稀土硅铁的质量为钢水包中钢水质量的0.2%；水淬时水量的质量为铸件质量的9倍。实施例2一种高韧性抗磨损锤头，是由锤头尾部1和锤头破碎部2一体浇铸制成的锤头本体，锤头破碎部2的左右两侧均开有对称设置的槽状破碎刃3，且槽状破碎刃3的首尾两端部均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性抗磨损锤头，其特征在于：是由锤头尾部（1）和锤头破碎部（2）一体浇铸制成的锤头本体，锤头破碎部（2）的左右两侧均开有对称设置的槽状破碎刃（3），且槽状破碎刃（3）的首尾两端部均为弧状结构；/n锤头本体是由如下质量份数的原料组成：碳 0.95-1.05，硅 0.3-0.8，锰 12.4-14，磷≤0.07，硫 ≤0.05，铬 0.7-1，钼 0.3-0.6，钒 ≤0.3，钛 ≤0.3，稀土 ≤0.03，余量为铁。/n

【技术特征摘要】
1.一种高韧性抗磨损锤头，其特征在于：是由锤头尾部（1）和锤头破碎部（2）一体浇铸制成的锤头本体，锤头破碎部（2）的左右两侧均开有对称设置的槽状破碎刃（3），且槽状破碎刃（3）的首尾两端部均为弧状结构；
锤头本体是由如下质量份数的原料组成：碳0.95-1.05，硅0.3-0.8，锰12.4-14，磷≤0.07，硫≤0.05，铬0.7-1，钼0.3-0.6，钒≤0.3，钛≤0.3，稀土≤0.03，余量为铁。


2.根据权利要求1所述的一种高韧性抗磨损锤头的制备方法，其特征在于：采用如下步骤：
a、先水平造左、右箱，撞砂冲实后扎气孔，取模刷涂料后，进行合箱，合箱后再将铸型立放，等待浇注；
b、向中频炉内加入炉料，并在炉底加入渣料，在1530℃的温度下化清后换渣，然后加入硅钙合金和铝进行脱氧，脱氧完成后进行取样做弯曲试验，脱氧试样在凝固后表面呈红黄色时，入水淬火冷却然后弯曲至60°，弯曲部分表面没有裂纹为合格；如有裂纹，须进行二次脱氧，直至弯曲试样没有裂纹为止，并保证试验结果满足锤头本体中各组分的配比；
c、在1500-1520℃温度下白渣出钢，钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，李兴，张琦，和俚兆，
申请(专利权)人：山西百一机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14