專利名稱：一種抗磨損的破碎機錘頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種破碎機錘頭，特別涉及一種抗磨損的破碎機錘頭。
背景技術(shù)：
錘式破碎機是冶金、礦山、建材和電力等行業(yè)常用的破碎設(shè)備，錘頭是其中主要的易磨損件，其工作原理是依靠高速旋轉(zhuǎn)的錘頭撞擊進入破碎倉中的物料而達到粉碎物料的目的，錘頭的主要失效形式是磨損和斷裂。長期以來，破碎機錘頭的抗磨性差，使用壽命短，更換頻繁，是制約物料粉碎效率的關(guān)鍵因素。因此開發(fā)新型錘頭材料及其加工成形技術(shù)，提高錘頭的使用壽命成為亟待解決的問題。目前國內(nèi)采用的破碎機錘頭主要有整體鑄造錘頭所涉及的材料有高錳鋼 (Mnl3) (CN200710152334. O)、中碳合金鋼(CN1050566A)、錳鎢鈦耐磨鑄鋼(CN1068637C)、低合金鋼(40CrMnSiMoRe)、高碳鉻鎳鑰合金鋼和高鉻鑄鐵等；復(fù)合錘頭包括雙液雙金屬復(fù)合鑄造錘頭、鑲鑄或鑲嵌或焊接組合式錘頭(CN200320116032. 5，CN91218917. 7，CN201316649Y, CN93245615. 4，CN2257218Y, CN2564248Y, CN2283517Y);表面堆焊或整體堆焊錘頭(CN1419990A、CN1517173A);CN101530904A主要說明用離心鑄造的方法獲得WC顆粒增強鋼基復(fù)合材料錘頭的裝置和方法；CN201300204Y公開了采用熱復(fù)合鑄造錘頭的方法，CN200920088270. 7公開了一種復(fù)合型耐磨合金錘頭；CN101314145A公開了用消失模和鑄滲法制備的一種帶陶瓷耐磨層的破碎機錘頭；CN200510096149. 5公開了一種鐵基復(fù)合材料錘頭及其鑄造方法；CN200510043187. 4公開了一種WCp增強鐵基表層復(fù)合材料用復(fù)合劑技術(shù)；CN95113785. 9公開了一種局部復(fù)合材料及其制造方法。對于整體鑄造合金鋼錘頭，雖然其具有高的強韌性，在運行過程中不易發(fā)生斷裂，但由于錘頭的整體硬度較低，且組織中的M3C等碳化物的硬度不足以抵抗物料的強沖擊磨損作用，所以耐磨性差，使用壽命短。盡管人們通過調(diào)整合金成分和改進熱處理工藝等措施試圖提高錘頭的抗磨性，其結(jié)果往往是制造成本顯著增加，而抗磨性提高甚微；對于整體鑄造高鉻鑄鐵錘頭，運行過程中易斷裂則是其過早失效的主要原因。而上面所提到的復(fù)合錘頭，有的制備工藝復(fù)雜，可控性不強，有的實際使用時復(fù)合層在沖擊作用下脫落，起不到復(fù)合層應(yīng)有的耐磨作用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能滿足各種磨損、沖擊等復(fù)雜工況下使用的高性能的破碎機錘頭。本實用新型提供的是這樣一種抗磨損的破碎機錘頭，由錘柄和錘身組成，所述錘身上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由金屬基陶瓷顆粒增強復(fù)合材料構(gòu)成。所述金屬基陶瓷顆粒增強復(fù)合材料由基材金屬和硬質(zhì)陶瓷顆粒塊組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊交錯成規(guī)則網(wǎng)狀分布于基材金屬中。所述硬質(zhì)陶瓷顆粒塊構(gòu)成的網(wǎng)狀部分的體積占復(fù)合層體積的20 80%。[0008]這種帶有復(fù)合層的錘頭中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊在錘頭工作區(qū)域成規(guī)則網(wǎng)狀分布，提高其耐沖擊和耐磨性能。硬質(zhì)陶瓷顆粒是氧化鋁、碳化硅、碳化鎢、氮化硅、氮化鈦中的一種或任意幾種，由燒結(jié)或粘結(jié)而成的硬質(zhì)陶瓷顆粒塊；基材金屬為高錳鋼、合金鋼、高鉻鋼、普通碳鋼、灰鑄鐵或球墨鑄鐵。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有以下有益效果本實用新型將硬質(zhì)陶瓷顆粒塊排布成規(guī)則網(wǎng)狀，在基材金屬液的高溫作用下，硬質(zhì)陶瓷顆粒與基材金屬液發(fā)生冶金化合反應(yīng)，同時由于硬質(zhì)陶瓷顆粒的吸熱作用，降低了局部的溫度，縮短了結(jié)晶過程，阻礙了硬質(zhì)陶瓷顆粒中的元素進一步擴散，從而使硬質(zhì)陶瓷顆粒塊與基材金屬形成良好的冶金過渡結(jié)合，界面結(jié)合牢固，耐磨性與韌性有機統(tǒng)一，所得破碎機錘頭整體性能顯著提高，可廣泛應(yīng)用于礦山、電力、冶金、煤炭、建材等耐磨領(lǐng)域。
圖I是本實用新型的破碎機錘頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中復(fù)合層3的局部放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。實施例I如圖I和2，抗磨損的破碎機錘頭，由錘柄I和錘身2組成，所述錘身2上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層3組成，該復(fù)合層3由基材金屬4和硬質(zhì)陶瓷顆粒塊5組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊5交錯成規(guī)則網(wǎng)狀分布于基材金屬4中；硬質(zhì)陶瓷顆粒塊構(gòu)成的網(wǎng)狀部分的體積占復(fù)合層體積的20%。硬質(zhì)陶瓷顆粒是氧化鋁；基材金屬為合金鋼。實施例2如圖I和2，抗磨損的破碎機錘頭，由錘柄I和錘身2組成，所述錘身2上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層3組成，該復(fù)合層3由基材金屬4和硬質(zhì)陶瓷顆粒塊5組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊5交錯成規(guī)則網(wǎng)狀分布于基材金屬4中；硬質(zhì)陶瓷顆粒塊構(gòu)成的網(wǎng)狀部分的體積占復(fù)合層體積的40%。硬質(zhì)陶瓷顆粒是碳化硅和碳化鎢；基材金屬為球墨鑄鐵。實施例3如圖I和2，抗磨損的破碎機錘頭，由錘柄I和錘身2組成，所述錘身2上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層3組成，該復(fù)合層3由基材金屬4和硬質(zhì)陶瓷顆粒塊5組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊5交錯成規(guī)則網(wǎng)狀分布于基材金屬4中；硬質(zhì)陶瓷顆粒塊構(gòu)成的網(wǎng)狀部分的體積占復(fù)合層體積的80%。硬質(zhì)陶瓷顆粒是碳化鎢、氮化硅和氮化鈦；基材金屬為高錳鋼。
權(quán)利要求1. 一種抗磨損的破碎機錘頭，由錘柄和錘身組成，其特征在于所述錘身上的工作面 由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由金屬基陶瓷顆粒增強復(fù)合材料構(gòu)成。
專利摘要本實用新型提供一種抗磨損的破碎機錘頭，由錘柄和錘身組成，所述錘身上的工作面由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由基材金屬和硬質(zhì)陶瓷顆粒塊組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒塊交錯成規(guī)則網(wǎng)狀分布于基材金屬中。本實用新型將硬質(zhì)陶瓷顆粒塊排布成規(guī)則網(wǎng)狀，在基材金屬液的高溫作用下，硬質(zhì)陶瓷顆粒與基材金屬液發(fā)生冶金化合反應(yīng)，同時由于硬質(zhì)陶瓷顆粒的吸熱作用，降低了局部的溫度，縮短了結(jié)晶過程，阻礙了硬質(zhì)陶瓷顆粒中的元素進一步擴散，從而使硬質(zhì)陶瓷顆粒塊與基材金屬形成良好的冶金過渡結(jié)合，界面結(jié)合牢固，耐磨性與韌性有機統(tǒng)一，所得破碎機錘頭整體性能顯著提高，可廣泛應(yīng)用于礦山、電力、冶金、煤炭、建材等耐磨領(lǐng)域。
文檔編號B02C13/28GK202570264SQ2011205622
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者隋育棟, 蔣業(yè)華, 李祖來, 周榮 申請人:昆明理工大學(xué)