一種碎煤機(jī)環(huán)錘用合金材料的制作方法
【專利摘要】一種碎煤機(jī)環(huán)錘用合金材料，屬于合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征點(diǎn)在于：該材料化學(xué)成分包括C、Mn、W、Mo、Si、P、S、Ti和RE，其余為Fe。各化學(xué)成分的質(zhì)量百分比含量分別是：C：0.9～1.2，Mn：11.0～14.0，Si：0.3～0.7，W：0.8～1.2，Mo:0.2～0.5,Ti≤0.1，P、S≤0.04，RE:0.1～0.4，其余為Fe；本發(fā)明以傳統(tǒng)高錳鋼為材質(zhì)，并經(jīng)熱處理所得，室溫組織為奧氏體。該奧氏體具有較高的硬度，足夠的韌性，又因其含有W、Mo、Ti和RE等多種合金元素，耐磨性得到大幅提高，使用壽命比原來提高2倍，特別適用于非強(qiáng)烈沖擊的工況條件。
【專利說明】一種碎煤機(jī)環(huán)錘用合金材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于錘用合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種碎煤機(jī)環(huán)錘用合金材料。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金、礦山、煤炭、電力和農(nóng)機(jī)等各個(gè)工業(yè)部門中，許多設(shè)備及工件由于磨損而迅速失效，材料磨損造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失。環(huán)錘是碎煤機(jī)的關(guān)鍵部件，也是易損件，其使用壽命和更換次數(shù)直接影響到設(shè)備的使用效率。
[0003]目前，碎煤機(jī)環(huán)錘材料多采用高錳鋼(Mnl3)，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:
0.90 ~1.20,Mn:11.00 ~14.00，Si:0.30 ~0.80,P ≤ 0.070，S ≤ 0.040。高錳鋼為奧氏體鋼，鑄造并經(jīng)水韌處理后得到室溫下的奧氏體組織，直接應(yīng)用于碎煤機(jī)環(huán)錘。高錳鋼的主要特征是屈服強(qiáng)度低，工件使用中易變形，在強(qiáng)烈的沖擊載荷或擠壓載荷下，受力表面可產(chǎn)生加工硬化，硬度可從原始的HB200左右提高到HB450以上，而心部仍保持著良好的韌性，從而具有良好的耐磨性。而高錳鋼在非強(qiáng)烈沖擊工況下，其加工硬化性能體現(xiàn)不充分，表面硬度常低于ΗΒ300-350，硬化層也很淺，從而大大降低了工件的表面硬度、強(qiáng)度，造成其耐磨性較差，使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種適用于非強(qiáng)烈沖擊工況下、具有良好耐磨性的碎煤機(jī)環(huán)錘用合金材料，可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明所述碎煤機(jī)環(huán)錘用用合金材料，其特征在于:該材料所含化學(xué)成分包括C、Mn、W、Mo、S1、P、S、Ti和RE，其余為Fe，各化學(xué)成分的質(zhì)量百分比:C:0.9~1.2,Mn:11.0~14.0, Si:0.3 ~0.6，W:0.8 ~1.2，Mo:0.2 ~0.5，Ti ≤ 0.1，P、S≤0.04，RE:0.1 ~0.4，
其余為Fe。
[0006]本發(fā)明的積極效果如下:
本發(fā)明以普通高錳鋼為材質(zhì)，對其進(jìn)行多元微合金化、變質(zhì)處理，采用鐵砂造型+螺旋環(huán)冷鐵的消失模鑄造工藝并經(jīng)水韌熱處理所得到的耐磨環(huán)錘，具有較高的硬度，足夠的韌性，耐磨性得到大幅提高，使用壽命比原來提高2倍，特別適用于非強(qiáng)烈沖擊的工況條件，環(huán)錘成分中的合金元素含量較低，而且所加合金元素國內(nèi)資源豐富，價(jià)格低廉。
[0007]【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0008]實(shí)施例1
以泡沫聚苯乙烯(EPS)為原料作消失模，在其內(nèi)部埋入螺旋環(huán)冷鐵，表面涂以自行研制的復(fù)層涂料，烘干制成模型。采用直徑0.5~0.8_、粒度為270/300目鐵砂在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行充型，制作砂型。配料:錳鐵、硅鐵、鎢鐵、鑰鐵、稀土、優(yōu)質(zhì)廢鋼、保護(hù)劑。成分合格后再加入純鋁進(jìn)行終脫氧。鋼水出爐溫度1580°C，在轉(zhuǎn)包過程，采用包底沖入法加入0.3%稀土，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，靜置一段時(shí)間后扒渣，鋼水溫度為1450°C進(jìn)行負(fù)壓澆鑄成鑄件。待環(huán)錘凝固并冷卻后開箱取出，清理完后進(jìn)行水韌熱處理。熱處理過程為:鑄件裝爐溫度< 400°C，然后以40~60°C /h速度升溫至650~700°C保溫1.5h ;當(dāng)≥700°C時(shí)，以90~100°C /h速度升溫至1050~1080°C保溫3~4h，水淬。鑄件入水溫度1050~1070°C，水池的水量應(yīng)為鑄件重量的8~10倍以上，水溫應(yīng)控制在淬火前低于30°C，淬火后不超過50°C，鑄件在水中應(yīng)冷卻到100°C左右。最終的顯微組織為奧氏體+團(tuán)塊狀碳化物，使用壽命為傳統(tǒng)高錳鋼的1.8倍。經(jīng)檢驗(yàn)所含成化學(xué)成分質(zhì)量百分比(wt%)為:
【權(quán)利要求】
1.一種碎煤機(jī)環(huán)錘用合金材料，其特征在于:該合金材料化學(xué)成分包括C、Mn、S1、W、Mo、T1、P、S和RE，所述化學(xué)成分質(zhì)量百分比含量分別為:C:0.9~1.2，Mn:11.0 ~ 14.0，S1:0.3 ~0.6，W:0.8 ~1.2，Mo:0.2 ~0.5，Ti ^ 0.1，P、S ( 0.04，Re:0.1 ~0.4，其余為Fe 。
【文檔編號】C22C38/14GK103757541SQ201410023270
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】曹建新, 李永堂, 安文柱 申請人:太原科技大學(xué)