專利名稱：不同合金高鉻鑄鐵板錘的調(diào)質(zhì)熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合金鑄鐵的熱處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種板錘的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
板錘是破碎機中常用的易損件之一。其特點是破碎的石料呈多邊形且?guī)в屑饨牵?通常用于高品級公路和高速鐵路，具有廣闊的市場需求。這樣，對破碎石料的要求使得對破 碎機中板錘的品質(zhì)有較高的要求，首先必須具備很高的耐磨性和高硬度；同時也要具有一 定的韌性，從而保證運行中不破損或破損較少，期望具有較長的使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中，板錘的常用材質(zhì)多為高鉻鑄鐵，通過在高鉻鑄鐵成分中添加不同的 合金元素如Mn、Mo、Ti、V、W、Nb等進(jìn)行合金化，能夠使高鉻鑄鐵具備了高硬度和韌性的配 合。但是，添加元素如鉬、鎢、鈮等元素價格昂貴，資源需要保護(hù)，不適合過多使用。因此，如 何合理地設(shè)定這些合金元素的添加用量，通過配合鑄造，特別是熱處理工藝，使得板錘既能 保證所需的綜合性能、同時又能降低合金元素用量、保護(hù)并節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到 規(guī)模生產(chǎn)的目的是本發(fā)明要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不同合金高鉻鑄鐵板錘的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，該通過對不 同的合金高鉻鑄鐵板錘進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，極大地提高了合金的韌性和硬度，使合金的綜合性 能得以改善，顯著延長了板錘的使用壽命，同時能減少一些昂貴添加金屬元素的使用量。本發(fā)明的不同合金高鉻鑄鐵板錘的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，包括以下步驟1)將不同合金高鉻鑄鐵板錘于高溫電爐中加熱到950-1050°C的溫度并保溫3-5 小時，溫度誤差控制為士20°C，然后根據(jù)板錘的規(guī)格、成分及使用要求和季節(jié)，分別采取靜 置、吹風(fēng)(如勁風(fēng))或噴霧進(jìn)行快速空冷正火。2)將正火后的板錘在高溫回火爐中進(jìn)行350_500°C回火處理3_5小時，調(diào)質(zhì)溫度 誤差控制為士20°C，回火處理氣氛為空氣；其中，所述合金高鉻鑄鐵板錘的合金高鉻鑄鐵成分包括Crl5、Cr20、Cr26的合金
高鉻鑄鐵。進(jìn)一步地，步驟1)中的加熱速度為50_80°C /小時。在不高于500°C的低溫段應(yīng) 更加緩慢加熱，例如50°C /小時的加熱速度，避免應(yīng)力開裂。進(jìn)一步地，基于合金的重量以重量百分比計，所述合金高鉻鑄鐵板錘的Crl5合金 高鉻鑄鐵的成分具體為C 2. 85-3. 08 % ；Si 0. 38-0. 52 % ；Mn 0. 85-1. 06 % ；Cr 15. 50-17. 32 % ； MoO. 51-1. 23% ；Cu 0. 50-0. 90% ；Re (稀土元素)0. 1-0. 3% ；P ( 0. 05% ；S ( 0. 04% ；其中，Crl5合金高鉻鑄鐵的上述具體成分中還可以進(jìn)一步根據(jù)破碎石料類型添加 Ni約0. 61% ；Ti約0. 08%和/或V約0. 12%。例如以下成分的具體一種C 3. 40%,Si 0. 38%,Mn 0. 96%,Cr 15. 50%,Mo 0. 51%,Cu 0. 86%,P 0. 04%,
3S 0. 04%, Re 0. 2% ；或C 2. 85%、Si 0. 42 %, Mn 1. 06 Cr 16. 58%、Mo 0.52%、Cu 0. 90 Ti 0. 08%, V 0. 12%,P 0. 04%, S 0. 035%, Re 0.2%。進(jìn)一步地，基于合金的重量以重量百分比計，所述合金高鉻鑄鐵板錘的Cr20合金 高鉻鑄鐵的成分具體為C 2. 95%、Si 0. 56 %, Mn 0. 94 %, Cr 19. 98%、Mo 1.51%、Ti 0.076 %、V 0. 12%,P 0. 041%, S 0. 032%, Re 0.25%。進(jìn)一步地，基于合金的重量以重量百分比計，所述合金高鉻鑄鐵板錘的Cr26合金 高鉻鑄鐵的成分具體為C 2. 55%、Si 0. 48 %, Mn 1. 02 Cr 28. 20 %、Ni 1.20%、Cu 0.81%、Ti 0. 13%, V 0. 24%, P 0. 045%, S 0. 038%, Re 0. 25%。此外，根據(jù)上述板錘的成分和韌性要求，適當(dāng)調(diào)整空冷正火和回火溫度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用合理的成分配比，并且進(jìn)行了針對性的調(diào)質(zhì)處理，在盡 量少影響硬度的前提下，顯著改善板錘的韌性，例如使室溫沖擊韌性從3-10焦耳/平方厘 米的范圍內(nèi)加以調(diào)整，從而減少板錘在使用中的破損、掉塊以及提前失效。


圖1為本發(fā)明的板錘的調(diào)質(zhì)工藝示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施方式
對發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，以便更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容。實施例1 通遼某碎石廠1212反擊式破碎機，破碎石料為石灰?guī)r，其石質(zhì)較軟，且沖擊不大， 我們設(shè)計以下成分的板錘)C Si Mn Cr Mo Cu PSRe3. 40 0. 38 0. 96 15. 50 0. 51 0. 86 彡 0. 05 彡 0. 04 0. 2將上述合金成分的板錘在高溫電爐中以30°C /小時加熱到500°C (低溫段)，再 以50°C /小時的加熱速度加熱到950°C的溫度，并保溫4小時，溫度誤差控制為士20°C，然 后在風(fēng)扇直吹下快速空冷正火，然后將正火后的板錘在高溫回火爐中進(jìn)行350°C回火處理 5小時，調(diào)質(zhì)溫度誤差控制為士20°C，回火處理氣氛為空氣；該經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的板錘經(jīng)通遼碎石廠使用3個月后，粉石灰?guī)r5萬立方米，用戶非 常滿意，與同等價格的其它板錘相比，提高耐磨性34%。實施例2 朝陽地區(qū)興隆碎石廠，1414反擊式破碎機也是破碎石灰?guī)r，入料粒度大，故沖擊較 大，我們在強韌性方面做了調(diào)整，使用效果非常好，成分如下(wt%)C Si Mn Cr Mo Cu Ti V P SRe2.85 0.42 1.06 16. 58 0. 52 0.90 0.08 0. 12 0.04 0.035 0. 2將上述合金成分的板錘在高溫電爐中以45°C /小時加熱到500°C (低溫段)，再以 70°C/小時的加熱速度加熱到1000°C的溫度，并保溫5小時，溫度誤差控制為士20°C，然后在強力風(fēng)扇直吹下快速空冷正火，在夏季還應(yīng)適當(dāng)加以噴霧，然后將正火后的板錘在高溫 回火爐中進(jìn)行450°C回火處理4小時，調(diào)質(zhì)溫度誤差控制為士20°C，回火處理氣氛為空氣；該經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的板錘經(jīng)通遼碎石廠使用3個月后，粉石灰?guī)r4萬立方米，用戶非 常滿意，與同等價格的其它板錘相比，提高耐磨性36%。實施例3 內(nèi)蒙扎魯特旗紅光碎石廠，1070反擊破，破碎花崗巖，石質(zhì)較硬，入料粒度不大，沖 擊較小，我們調(diào)整了成分結(jié)構(gòu)并進(jìn)行本發(fā)明的調(diào)質(zhì)處理，經(jīng)二次試驗取得了較好的效果，在 原基礎(chǔ)上提高耐磨性38%，最終確定成分如下(wt%):C Si Mn Cr Mo Cu Ni Nd Re PS3.08 0. 52 0.85 17. 32 1. 23 0. 50 0.61 0. 2 0. 2 0.032 0.035將上述合金成分的板錘在高溫電爐中以40°C /小時加熱到500°C (低溫段)，再 以80°C /小時的加熱速度加熱到1050°C的溫度并保溫4小時，溫度誤差控制為士20°C，在 強力風(fēng)扇直吹下快速空冷正火，然后將正火后的板錘在高溫回火爐中進(jìn)行500°C回火處理 5小時，調(diào)質(zhì)溫度誤差控制為士20°C，回火處理氣氛為空氣；實施例4 遼陽弓長嶺鐵礦，1315反擊破碎機，破碎鐵礦石，由于板錘厚大，尺寸如下 800 X 440 X 140原來采用Crl5系列，使用均不理想，經(jīng)改為Cr20系列，又在成分上做些調(diào)整 并進(jìn)行本發(fā)明的調(diào)質(zhì)處理，提高功效80%，得到用戶的一致認(rèn)可，成分如下(wt%)C Si Mn Cr Mo Ti V PSRe2.95 0. 56 0.94 19.98 1. 51 0.076 0. 12 0.041 0.032 0. 25將上述合金成分的板錘在30°C /小時加熱到500°C (低溫段)，再以75°C /小時 的加熱速度高溫電爐中加熱到1050°C的溫度并保溫5小時，溫度誤差控制為士20°C，出爐 在強力風(fēng)扇直吹下快速空冷正火，然后將正火后的板錘在高溫回火爐中進(jìn)行500°C回火處 理5小時，調(diào)質(zhì)溫度誤差控制為士20°C，回火處理氣氛為空氣；實施例5 河北宣化水泥廠1010反擊破，主要破碎熟料，幾年來一直使用Cr20材質(zhì)板錘， 產(chǎn)量較低，更換頻繁，我們經(jīng)采用Cr26材質(zhì)，并且在成分上作了重點調(diào)整，主要是Cr提到 27. 5-28. 5，并結(jié)合本發(fā)明的調(diào)質(zhì)處理工藝進(jìn)行處理，使耐磨性能有了很大的提高，增加功 效40%，具體成分如下(wt% )C Si Mn Cr Ni Cu Ti V PSRe2. 55 0.48 1.02 28. 20 1. 20 0.81 0. 13 0. 24 0.045 0.038 0. 25將上述合金成分的板錘在高溫電爐中以30°C /小時加熱到500°C (低溫段)，再以 60°C /小時的加熱速度加熱到1030°C的溫度并保溫4小時，溫度誤差控制為士20°C，出爐 后立即在強力風(fēng)扇直吹下快速空冷正火，在夏季還應(yīng)適當(dāng)加以噴霧，然后將正火后的板錘 在高溫回火爐中進(jìn)行480°C回火處理4小時，調(diào)質(zhì)溫度誤差控制為士20°C，回火處理氣氛為
空氣；通過本發(fā)明的不同合金高鉻鑄鐵板錘的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，使得破碎機中的板錘的 綜合性能得以改善，能夠根據(jù)工況的使用要求，合理地調(diào)整高鉻鑄鐵里的合金元素成分，并 能充分發(fā)揮硬度、提高板錘的耐磨性，并顯著提高板錘的使用壽命，同時該調(diào)質(zhì)熱處理工藝能夠使板錘得到足夠的韌性，不產(chǎn)生提前破損，提高破碎機整體的使用壽命，取得顯著的經(jīng) 濟效益。 盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式
給予了詳細(xì)描述和說明，但是應(yīng)該指明的是， 我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作 用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
不同合金高鉻鑄鐵板錘的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，包括以下步驟1)將不同合金高鉻鑄鐵板錘于高溫電爐中加熱到950 1050℃的溫度并保溫3 5小時，溫度誤差控制為±20℃，然后根據(jù)板錘的規(guī)格、成分及使用要求和季節(jié)，采取靜置、吹風(fēng)或噴霧方式進(jìn)行快速空冷正火；2)將正火后的板錘在高溫回火爐中進(jìn)行350 500℃回火處理3 5小時，調(diào)質(zhì)溫度誤差控制為±20℃，回火處理氣氛為空氣；其中，所述合金高鉻鑄鐵板錘的合金高鉻鑄鐵成分包括Cr15、Cr20、Cr26的合金高鉻鑄鐵。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，步驟1)中的加熱速度為 50-800C /小時，在不高于500°C的低溫段應(yīng)采用低于50°C /小時的加熱速度加熱，避免應(yīng) 力開裂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，基于合金的重量以重量百分 比計，所述Crl5合金高鉻鑄鐵的成分具體為C 2. 85-3. 08 % ；Si 0. 38-0. 52 % ；Mn 0. 85-1. 06 % ；Cr 15. 50-17. 32 % ； MoO. 51-1. 23% ；Cu 0. 50-0. 90% ；Re 0. 1-0. 3% ；P 彡 0. 05% ；S 彡 0. 04%。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，其中，Crl5合金高鉻鑄鐵的還可 以進(jìn)一步根據(jù)破碎石料類型添加Ni 0.61% ；Ti 0.08%和/或￥ 0.12%。
5.如權(quán)利要求3所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，Crl5合金高鉻鑄鐵為以下成分C 3. 40%, Si 0. 38%, Mn 0. 96%, Cr 15. 50%, Mo 0. 51%, Cu 0. 86%, P 0. 04%, S 0. 04%, Re 0. 2% ；或C 2. 85%, Si 0. 42%, Mn 1. 06%, Cr 16. 58%, Mo 0. 52%, Cu 0. 90%, Ti 0. 08%, V 0. 12%,P 0. 04%,S 0. 035%, Re 0.2%。
6.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，基于合金的重量以重量百分 比計，所述合金高鉻鑄鐵板錘的Cr20合金高鉻鑄鐵的成分具體為C 2. 95%, Si 0. 56%, Mn 0. 94%, Cr 19. 98%, Mo 1. 51%, Ti 0. 076%, V 0. 12%, P 0. 041%, S 0. 032%, Re 0.25%。
7.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，基于合金的重量以重量百分 比計，所述合金高鉻鑄鐵板錘的Cr26合金高鉻鑄鐵的成分具體為C 2. 55%, Si 0. 48%, Mn 1. 02%, Cr 28. 20%, Ni 1. 20%, Cu 0. 81%, Ti 0. 13%, V 0. 24%, P 0. 045%, S 0. 038%, Re 0.25%。
8.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，其特征在于，根據(jù)板錘的成分和韌性要 求，適當(dāng)調(diào)整空冷正火方式和回火溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不同合金高鉻鑄鐵板錘的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，包括以下步驟1)將不同合金高鉻鑄鐵板錘于高溫電爐中加熱到950-1050℃的溫度并保溫3-5小時，然后快速空冷正火；2)將正火后的板錘在高溫回火爐中進(jìn)行350-500℃回火處理3-5小時，回火處理氣氛為空氣；其中，所述合金高鉻鑄鐵板錘的合金高鉻鑄鐵成分包括Cr15、Cr20、Cr26的合金高鉻鑄鐵。本發(fā)明的調(diào)質(zhì)熱處理充分考慮在盡量少影響硬度的前提下，改善板錘的韌性，從而減少板錘在使用中的破損、掉塊以及提前失效。
文檔編號C21D1/25GK101906517SQ200910143508
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者宋寶珠, 康新 申請人:康新