一種高錳鋼錘頭及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高錳鋼錘頭及其制備方法，屬于耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，各組分及其重量百分比為：C：0.2～2.0％，Si：1.1～1.6％，Mn：10～17％，P：≤0.04％，S：≤0.05％，Ni：0.01～0.09％，Mo：0.1～0.6％，Cr：2～8％；余量為Fe。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)中的高錳鋼錘頭，硬度高，Hb≥250，沖擊韌性≥130J/cm2，使用壽命6—8月；Ni、Mo含量較低，成本大大降低，性價比高。
【專利說明】一種高錳鋼錘頭及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高錳鋼錘頭及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放30多年來，我國廣大科技工作者與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，針對我國設(shè)備磨損的具體工況條件和國內(nèi)資源情況，研制出多種新型耐磨材料。大體分為改性高錳鋼、中錳鋼、超高錳鋼系列；高、中、低碳耐磨合金鋼系列；鉻系抗磨白口鑄鐵系列；錳系、硼系抗磨白口鑄鐵及馬氏體、貝氏體抗磨球墨鑄鐵；不同方法生產(chǎn)的雙金屬復(fù)合耐磨材料；表面技術(shù)處理的耐磨材料等等。同時在耐磨材料生產(chǎn)工藝設(shè)備上先后從日本、德國、南斯拉夫、t匕利時等國引進(jìn)數(shù)條機(jī)械化自動化生產(chǎn)線。如鑄造磨球砂型迪莎自動化生產(chǎn)線；機(jī)械化金屬型鑄球生產(chǎn)線；VRH法襯板生產(chǎn)線等。在吸收引進(jìn)基礎(chǔ)上發(fā)展結(jié)合國情的新型工藝設(shè)備，如消失膜IEPCl鑄造工藝設(shè)備，金屬覆膜砂工藝設(shè)備，擠壓造型工藝設(shè)備，離心鑄造工藝設(shè)備等新技術(shù)新設(shè)備。
[0003]耐磨材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的新型材料，是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高【技術(shù)領(lǐng)域】和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料，同時也對改造某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有十分重要的作用。
[0004]耐磨材料是新 材料領(lǐng)域的核心，對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，在全球新材料研究領(lǐng)域中，耐磨材料約占85 %。隨著信息社會的到來，特種耐磨材料對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，是二十一世紀(jì)信息、生物、能源、環(huán)保、空間等高【技術(shù)領(lǐng)域】的關(guān)鍵材料，成為世界各國新材料領(lǐng)域研究發(fā)展的重點，也是世界各國高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競爭的熱點。
[0005]錘頭是破碎機(jī)核心零部件之一，排列在破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的錘軸上，錘頭在破碎機(jī)高速運轉(zhuǎn)時直接打擊物料，最終破碎成合適的物料粒度。
[0006]國內(nèi)目前的狀況是:破碎機(jī)及其易損件一錘頭，大部分進(jìn)口英國MMD公司產(chǎn)品，MMD系列錘頭的使用壽命一般在2-3個月。迄今為止，國產(chǎn)化進(jìn)程一直不夠理想，國產(chǎn)錘頭的使用壽命水平通常只能達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品的1/3~1/2。
[0007]在中國專利申請?zhí)?201010548434中公開了一種高鉻復(fù)合錘頭，包括錘體和錘柄，錘體的合金組分重量比為:c:1.00~L 50%, Si:1.0~L 5%, Mn:1.2~L 7%，P:0.047%, S:0.015%, N1:0.99%, Cv:20.0 ~23.0%，Mo:1.20 ~1.60%，Cn:0.65%，V =0.45，其余為Cr及不可避免的雜質(zhì)，各組分之和為百分之百。該技術(shù)方案中含有較多的N1、Mo，成本較高，韌性不夠，使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種高錳鋼錘頭及其制備方法，該技術(shù)方案硬度高，耐磨性好，壽命長，成本低。
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:[0010]一種高錳鋼錘頭，各組分及其重量百分比為:C:0.2~2.0%，S1:1.1~1.6%，Mn:10 ~17%，P..( 0.04%, S:≤ 0.05%, Ni:0.01 ~0.09%, Mo:0.1 ~0.6%，Cr:2 ~
8% ;余量為Fe。
[0011]優(yōu)選的，各組分及其重量百分比為:C:0.6~2.0%，S1:1.2~1.5%，Mn:12~16%, P 0.04%, S:≤ 0.05%, Ni:0.03 ~0.07%，Mo:0.2 ~0.6%，Cr:2 ~8% ;余量
為Fe。
[0012]優(yōu)選的，各組分及其重量百分比為:C:1.2%，Si:1.4%, Mn:13%, P:0.02%, S:
0.03%, Ni:0.04%, Mo:0.3%, Cr:4% ;余量為 Fe。
[0013]優(yōu)選的，各組分及其重量百分比為:C:1.4%，Si:1.2%, Mn:15%, P:0.01%, S:
0.01%, Ni:0.06%, Mo:0.3%, Cr:6% ;余量為 Fe。
[0014]高錳鋼錘頭的制備方法，包括以下步驟:
[0015](I)制備砂型、烘干；
[0016](2)原料熔煉，溫度為1440—1560攝氏度；
[0017](3)澆注成型 ；
[0018](4)熱處理，先在1020—1100攝氏度加熱3—4小時，冷卻至室溫后，再在260—320攝氏度加熱2—3小時；
[0019](5)出爐、空冷。
[0020]本技術(shù)方案中的C與Fe、Cr、Mn形成穩(wěn)定的化合物，并通過淬火處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高的本技術(shù)方案中錘頭的綜合性能。
[0021]Mn在錘頭中是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0022]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使錘頭的強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0024]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)中的高錳鋼錘頭，硬度高，Hb≤250，沖擊韌性≤130J/cm2，使用壽命6— 8月；N1、Mo含量較低，成本大大降低，性價比高。
【具體實施方式】
[0025]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0026]實施例1:
[0027]一種高錳鋼錘頭，各組分及其重量百分比為:C:1.2%，S1:1.4%，Mn:13%，P:
0.02%, S:0.03%, Ni:0.04%, Mo:0.3%, Cr:4% ;余量為 Fe。
[0028]高錳鋼錘頭的制備方法，包括以下步驟:
[0029](I)制備砂型、烘干；
[0030](2)原料熔煉，溫度為1500攝氏度；
[0031](3)澆注成型；
[0032](4)熱處理，先在1060攝氏度加熱3.5小時，冷卻至室溫后，再在290攝氏度加熱
2.4小時；
[0033](5)出爐、空冷。
[0034]本技術(shù)方案中的C與Fe、Cr、Mn形成穩(wěn)定的化合物，并通過淬火處理提高其硬度和耐磨性；c與其他元素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高的本技術(shù)方案中錘頭的綜合性能。
[0035]Mn在錘頭中是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0036]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使錘頭的強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0037]實施例2
[0038]一種高錳鋼錘頭，各組分及其重量百分比為:C:1.4%，S1:1.2%，Mn:15%，P:
0.01%, S:0.01%, Ni:0.06%, Mo:0.3%, Cr:6% ;余量為 Fe。
[0039]高錳鋼錘頭的制備 方法，包括以下步驟:
[0040](I)制備砂型、烘干；
[0041](2)原料熔煉，溫度為1520攝氏度；
[0042](3)澆注成型；
[0043](4)熱處理，先在1080攝氏度加熱3.1小時，冷卻至室溫后，再在300攝氏度加熱
2.7小時；
[0044](5)出爐、空冷。
[0045]本技術(shù)方案中的C與Fe、Cr、Mn形成穩(wěn)定的化合物，并通過淬火處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高的本技術(shù)方案中錘頭的綜合性能。
[0046]Mn在錘頭中是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0047]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使錘頭的強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0048]實施例3:
[0049]一種高錳鋼錘頭，各組分及其重量百分比為:C:0.2%，S1:1.6%，Mn:10%，P:
0.04%, S:0.05%, Ni:0.01%, Mo:0.1%, Cr:2% ;余量為 Fe。
[0050]高錳鋼錘頭的制備方法，包括以下步驟:
[0051](I)制備砂型、烘干；
[0052](2)原料熔煉，溫度為1440攝氏度；
[0053](3)澆注成型；
[0054](4)熱處理，先在10200攝氏度加熱4小時，冷卻至室溫后，再在320攝氏度加熱2小時；
[0055](5)出爐、空冷。
[0056]本技術(shù)方案中的C與Fe、Cr、Mn形成穩(wěn)定的化合物，并通過淬火處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高的本技術(shù)方案中錘頭的綜合性能。
[0057]Mn在錘頭中是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0058]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使錘頭的強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0059]實施例4:
[0060]一種高錳鋼錘頭，各組分及其重量百分比為:C:2.0%，S1:1.1%，Mn:10%，P:
0.01%, S:0.008%, Ni:0.09%, Mo:0.6%, Cr:8% ;余量為 Fe。
[0061]高錳鋼錘頭的制備方法，包括以下步驟:
[0062](I)制備砂型、烘干；[0063](2)原料熔煉，溫度為1560攝氏度；
[0064](3)澆注成型；
[0065](4)熱處理，先在1100攝氏度加熱3小時，冷卻至室溫后，再在260攝氏度加熱3小時；
[0066](5)出爐、空冷。
[0067]本技術(shù)方案中的C與Fe、Cr、Mn形成穩(wěn)定的化合物，并通過淬火處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高的本技術(shù)方案中錘頭的綜合性能。
[0068]Mn在錘頭中是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0069]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使錘頭的強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0070]實施例5:
[0071]一種高錳鋼錘頭，各組分及其重量百分比為:C:0.8%，Si:1.2%, Mn:12%，P:
0.03%, S:0.02%, Ni:0.06%, Mo:0.4%, Cr:6% ;余量為 Fe。
[0072]高錳鋼錘頭的 制備方法，包括以下步驟:
[0073](I)制備砂型、烘干；
[0074](2)原料熔煉，溫度為1540攝氏度；
[0075](3)澆注成型；
[0076](4)熱處理，先在1070攝氏度加熱3.6小時，冷卻至室溫后，再在310攝氏度加熱
2.2小時；
[0077](5)出爐、空冷。
[0078]本技術(shù)方案中的C與Fe、Cr、Mn形成穩(wěn)定的化合物，并通過淬火處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高的本技術(shù)方案中錘頭的綜合性能。
[0079]Mn在錘頭中是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0080]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使錘頭的強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0081]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種高錳鋼錘頭，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:0.2~2.0%，S1:1.1 ~1.6%，Mn:10 ~17%，P..≤0.04%, S..≤0.05%, Ni:0.01 ~0.09%, Mo:0.1 ~0.6%, Cr:2 ~8% ;余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高錳鋼錘頭，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:0.6~2.0%, Si:1.2 ~1.5%，Mn:12 ~16%，P..≤0.04%, S..≤0.05%, Ni:0.03 ~0.07%,Mo:0.2 ~0.6%，Cr:2 ~8% ;余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高錳鋼錘頭，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:1.2%, Si:1.4%, Mn:13%, P:0.02%, S:0.03%, N1:0.04%, Mo:0.3%, Cr:4% ;余量為Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高錳鋼錘頭，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:1.4%, Si:1.2%, Mn:15%, P:0.01%, S:0.01%, N1:0.06%, Mo:0.3%, Cr:6% ;余量為Fe。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高錳鋼錘頭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)制備砂型、烘干； (2)原料熔煉，溫度為1440—1560攝氏度； (3)澆注成型； (4)熱處理，先在1020—1100攝氏度加熱3—4小時，冷卻至室溫后，再在260—320攝氏度加熱2— 3小時； (5)出爐、空冷。
【文檔編號】B22C9/02GK103981465SQ201410190968
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】包瑋 申請人:中建材寧國新馬耐磨材料有限公司