專利名稱：多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝，尤其是涉及一種多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝，其是通過(guò)精選化學(xué)成分、選定合理的澆注工藝及熱處理工藝而形成一種挖掘機(jī)斗齒。
背景技術(shù)：
在已知的現(xiàn)有技術(shù)中，例如中國(guó)專利號(hào)ZL99105 704X的“一種高硅耐磨鋼的制造方法”，其成分(％)為C0.6-1.2、Si1.8-3.0、Mo0.2-0.5余為Fe。在我國(guó)通用鋼35CrMnSi中，其成分(％)為C0.32-0.39、Cr1.10-1.40、Mn0.80-1.10、Si1.10-1.40余為Fe。國(guó)內(nèi)目前使用的挖掘機(jī)斗齒主要為高錳鋼，也有使用高硅耐磨鋼。前者高錳鋼的優(yōu)點(diǎn)是使用于重負(fù)荷沖擊磨損條件，而在挖掘機(jī)斗齒、球磨機(jī)襯板等中等或低沖擊負(fù)荷條件下的磨損。高錳鋼因加工硬化不足而失去其抗重負(fù)荷沖擊磨損的優(yōu)點(diǎn)。而高硅耐磨鑄鋼的沖擊韌性偏低，使用過(guò)程中容易發(fā)生脆斷，對(duì)大斷面的工件實(shí)際沖擊韌性ak＜6J，且熱處理工藝復(fù)雜，需要等溫淬火，生產(chǎn)率低，工藝成本較高，難以大規(guī)模生產(chǎn)。
本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在中等或低沖擊負(fù)荷下抗磨損的多元合金鑄鋼所制造的挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝，所述的多元合金鑄鋼具有高的淬透性，優(yōu)良韌性，抗沖擊磨損性能好，成本低，性能價(jià)格比較優(yōu)良的特性，該多元合金鑄鋼尤其可用于挖掘機(jī)斗齒和球磨機(jī)襯板等。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明所提供的多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒是這樣的構(gòu)成的，所述的挖掘機(jī)斗齒為含有的多元合金鑄鋼的成分(重量％)為C0.22-0.45、Cr≤2.0、Mn≤2.0、Si≤2.0、Mo0.20-0.50、Ti0.05-0.20、余量為Fe。
本發(fā)明采用的多元合金鑄鋼作為挖掘機(jī)斗齒材料，其碳含量為中低碳，其貝氏體和馬氏體具有高強(qiáng)韌性，優(yōu)于高硅耐磨鋼，可大幅度提高抗中等沖擊負(fù)荷能力，不發(fā)生脆斷；其硬度在HRC48-55，在中等或低沖擊負(fù)荷條件下耐磨性優(yōu)于高錳鋼。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明所提供的多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒的生產(chǎn)工藝是由澆注工藝和熱處理工藝組成，其特征在于所述的澆注工藝，用感應(yīng)電爐或電弧爐熔煉多元合金鑄鋼，所述的多元合金鑄鋼的成分(重量％)為C0.22-0.45、Cr≤2.0、Mn≤2.0、Si≤2.0、Mo0.20-0.50、Ti0.05-0.20、余量為Fe，采用真空實(shí)型鑄造、砂?；驑渲澳ｈT造，開澆溫度為1580-1620℃，澆完后鑄件緩冷到室溫脫模；所述的熱處理工藝包括下列步驟，斗齒澆完后進(jìn)行退火，控制加熱速度在200℃以下為60-80℃/h，200℃以上為100-120℃/h內(nèi)在840-900℃保溫3-5小時(shí)，爐冷到680-700℃保溫4小時(shí)，爐冷到500℃取出空冷；斗齒經(jīng)機(jī)加工后進(jìn)行淬火，工件以100-120℃/h加熱到840-900保溫3-5小時(shí)，由爐中取出冷待1-2分鐘，然后淬火，冷卻介質(zhì)為水玻璃水溶液(比重1.15)，工件冷至300℃取出空冷到室溫，淬火完畢，然后立即進(jìn)行回火，以40-60℃/h加熱到240℃保溫3-4小時(shí)取出空冷。
由于本發(fā)明采用多元合金元素進(jìn)行綜合合金化，將強(qiáng)碳化物形成元素Mo、中強(qiáng)碳化物形成元素Cr、弱碳化物形成元素Mn和非碳化物形成元素Si互相配合。用最少的合金元素總量，大大提高淬適性，在水玻璃水溶液中淬火，可在大截面上獲得馬氏體和貝氏體使熱處理對(duì)鋼的組織控制更加可靠。微量Ti可細(xì)化奧氏體晶粒，這對(duì)鑄鋼特別重要，可提高鋼的韌性。其屈服強(qiáng)度為950-1100Mpa，抗拉強(qiáng)度為1450-1650MPa，伸長(zhǎng)率δ5為6-15％，無(wú)缺口沖擊韌性ak為95-120J，硬度HRC48-55。這樣，既避免了高硅鑄鋼的脆性，又解決了高錳鋼在中等或低沖擊負(fù)荷下難以通過(guò)形變和誘發(fā)相變來(lái)提高耐磨性的困難。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.提高了斗齒的使用壽命，既防止發(fā)生脆斷，又提高了耐磨性。
2.優(yōu)化了多元合金鑄鋼的化學(xué)成分，采用多元少量的合金元素，解決了斗齒的耐磨性與高強(qiáng)韌性之間的矛盾。
3.熱處理工藝容易控制，降低了斗齒在熱處理的變形裂傾向，顯微組織容易控制，組織穩(wěn)定性好，硬度在HRC48-55，其使用壽命比高錳鋼的同類產(chǎn)品提高30-40％。
4.挖掘機(jī)使用本發(fā)明的多元合金鑄鋼斗齒，保證了生產(chǎn)能正常進(jìn)行，防止早期脆斷，減少停機(jī)和維修次數(shù)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，降低了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施列1一種4噸挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝4噸挖掘機(jī)斗齒所含有的多元合金鑄鋼成分(重量％)為C0.29、Mn1.45、Si1.52、Cr1.40、Mo0.31、Ti0.07，余量為Fe。由多元合金鑄鋼構(gòu)成的挖掘機(jī)斗齒生產(chǎn)工藝是其澆注溫度1600℃，砂模鑄造，鑄完緩冷到室溫，接著進(jìn)行退火，退火加熱速度在200℃以下60C℃/h，200℃以上100℃/h在退火溫度880℃保溫3小時(shí)，爐冷到700℃保溫4小時(shí)，接著爐冷到400℃由爐中取出空冷。機(jī)加工后進(jìn)行淬火，淬火加熱速度同退火工藝，淬火溫度870℃保溫4小時(shí)，斗齒由爐中取出冷待1分鐘后在水玻璃水溶液(比重1∶15)中淬火，待工件冷到300C左右取出空冷到室溫，淬火完畢。然后立即進(jìn)行回火，以60℃/h加熱到240℃回火保溫3小時(shí)，取出空冷到室溫，斗齒的硬度為HRC52。
實(shí)施例2一種3噸挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝一種3噸挖掘機(jī)斗齒所含有的多元合金鑄鋼成分(％)為C0.27、Mn1.25、Si1.21、Cr1.10、Mo0.25、Ti0.05、余為Fe。由多元合金鑄鋼構(gòu)成的挖掘機(jī)斗齒生產(chǎn)工藝是多元合金鑄鋼澆注溫度1600℃、砂模鑄造緩冷到室溫，接著進(jìn)行退火，加熱速度在200℃以下60-80℃/h，200℃以上100-120℃/h，加熱到退火，加熱溫度880℃保溫3小時(shí)爐冷到700℃保溫3小時(shí)，接著爐冷到400℃由爐中除去空冷。機(jī)加工后淬火，淬火加熱速度同退火時(shí)加熱速度。淬火溫度870℃保溫3小時(shí)水玻璃水溶液(比重1∶15)淬火，待工件冷到300℃取出空冷到室溫，淬火完畢，然后立即進(jìn)行回火，以60℃/h加熱到240℃保溫3小時(shí)取出空冷到室溫。斗齒的硬度HRC51。
實(shí)施例3一種5噸挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝一種5噸挖掘機(jī)斗齒所含有的多元合金鑄鋼成分(％)為C0.30、Mn1.65、Si1.58、Cr1.65、Mo0.35、Ti0.11、余為Fe。由多元合金鑄鋼構(gòu)成的挖掘機(jī)斗齒生產(chǎn)工藝是多元合金鑄鋼澆注溫度1610℃，砂模鑄造，緩冷到室溫，接著進(jìn)行退火，加熱速度在200℃以下50-60℃/h，200℃以上90-100℃/h加熱到880℃保溫4小時(shí)爐冷到700℃保溫5小時(shí)接著爐冷到400℃由爐中取出空冷。機(jī)加工后淬火，淬火加熱速度同退火時(shí)加熱速度。淬火溫度880℃保溫4小時(shí)由爐中取去冷待1分鐘然后玻璃水溶液(比重1∶15)淬火，待工件冷到300℃取出空冷到室溫，淬火完畢，然后立即進(jìn)行回火，以50℃/h加熱到240℃保溫4小時(shí)取出空冷到室溫。斗齒的硬度HRC53。
權(quán)利要求
1.一種鑄造多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒，其特征在于多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒是這樣的構(gòu)成的，所述的挖掘機(jī)斗齒所含有的多元合金鑄鋼的成分(重量％)為C0.22-0.45、Cr≤2.0、Mn≤2.0、Si≤2.0、Mo0.20-0.50、Ti0.05-0.20、余量為Fe。
2.一種挖掘機(jī)斗齒的生產(chǎn)工藝，其是由澆注工藝和熱處理工藝組成，其特征在于所述的澆注工藝，其是用感應(yīng)電爐或電弧爐熔煉多元合金鑄鋼，所述的多元合金鑄鋼的成分(重量％)為C0.22-0.45、Cr≤2.0、Mn≤2.0、Si≤2.0、Mo0.20-0.50、Ti0.05-0.20、余量為Fe，其采用真空實(shí)型鑄造、砂?；驑渲澳ｈT造，開澆溫度為1580-1620℃，澆完后鑄件緩冷到室溫脫模；所述的熱處理工藝是斗齒澆完后進(jìn)行退火，控制加熱速度在200℃以下為60-80℃/h，200℃以上為100-120℃/h在840-900℃保溫3-5小時(shí)，爐冷到680-700℃保溫4小時(shí)，爐冷到500℃取出空冷，斗齒經(jīng)機(jī)加工后進(jìn)行淬火，工件以100-120℃/h加熱到840-900保溫3-5小時(shí)，由爐中取出冷待1-2分鐘，然后淬火，冷卻介質(zhì)為水玻璃水溶液(比重1.15)，工件冷至300℃取出空冷到室溫，淬火完畢，然后立即進(jìn)行回火，以40-60℃/h加熱到240℃保溫3-4小時(shí)取出空冷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒及其生產(chǎn)工藝，本發(fā)明所提供的多元合金鑄鋼挖掘機(jī)斗齒是這樣的構(gòu)成的，所述的挖掘機(jī)斗齒為含有的多元合金鑄鋼的成分(重量％)為C0.22－0.45、Cr≤2.0、Mn≤2.0、Si≤2.0、Mo0.20－0.50、Ti0.05－0.20、余量為Fe。本發(fā)明通過(guò)選定合理的澆注工藝及熱處理工藝而形成一種挖掘機(jī)斗齒。其優(yōu)點(diǎn)在于淬透性高、韌性優(yōu)良、抗中等沖擊磨損性能好、使用壽命長(zhǎng)、成本低。
文檔編號(hào)C21D9/32GK1621554SQ20041009867
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者鄒樂平, 戎豫 申請(qǐng)人:鄒樂平, 戎豫