本發(fā)明涉及錘式破碎機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種錘式破碎機(jī)中使用的錘頭，尤其涉及一種雙液雙金屬?gòu)?fù)合澆注破碎錘頭的制造方法。

背景技術(shù)：

在冶金、礦山、建材和機(jī)械行業(yè)中，有許多機(jī)器的零部件是在極其惡劣的工況下服役的，這就不僅要求零部件具有高的耐磨性，而且具有高的強(qiáng)韌性。對(duì)此，采用復(fù)合鑄造技術(shù)生產(chǎn)的雙金屬耐磨材料，可使鑄件能同時(shí)擁有高的耐磨性和高的強(qiáng)韌性，可大幅提高機(jī)器零部件的使用壽命。

雙金屬?gòu)?fù)合鑄造技術(shù)是指把兩種或兩種以上具有不同組織和性能特征的金屬材料鑄造成完整的鑄件，使鑄件的不同部位具有不同的性能特征，以滿足不同工況的使用要求。通常在雙金屬?gòu)?fù)合鑄件中，要求一種合金具有較高的力學(xué)性能，另一種合金具有耐磨、耐蝕、耐熱等特殊的使用性能。

錘式破碎機(jī)的錘頭在冶金、礦山、電力、水泥、石化等工作中已被廣泛使用，因其工況條件惡劣，錘頭需具有高的耐磨性和韌性。經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，雙金屬?gòu)?fù)合鑄造技術(shù)制造的錘頭最為適宜。

但現(xiàn)有的雙金屬?gòu)?fù)合錘頭的制造方法，無(wú)論是固液雙金屬工藝還是雙液雙金屬工藝，都只是依靠?jī)煞N金屬，自身的相互融合滲透來(lái)結(jié)合，由于兩種金屬自身性能的差異，導(dǎo)致雙金屬結(jié)合部位的鑄造缺陷較多且結(jié)合部位強(qiáng)度偏低，在生產(chǎn)中表現(xiàn)為，工藝難控制，成品率低；在使用中表現(xiàn)為，雙金屬結(jié)合部位易出現(xiàn)破損、崩塊的現(xiàn)象，甚至斷裂。這種現(xiàn)象極大地降低了錘頭的使用壽命，有時(shí)還會(huì)因錘頭斷裂造成設(shè)備的損毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述缺陷，提供一種改善兩種金屬結(jié)合處的鑄造性能，減少鑄造缺陷的雙液雙金屬?gòu)?fù)合澆注破碎錘頭的制造方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，采取的技術(shù)方案如下：

一種雙液雙金屬?gòu)?fù)合澆注破碎錘頭的制造方法，包括以下步驟：

a.根據(jù)破碎錘頭的外形尺寸，采用水玻璃自硬石英砂組芯造型，并在砂型表面涂刷鋯英粉醇基快干涂料；

b.在砂型低位設(shè)置錘柄澆注系統(tǒng)，在砂型頂部設(shè)置錘頭澆注系統(tǒng)，且錘柄澆注系統(tǒng)的澆口上平面與錘頭和錘柄的結(jié)合位相水平；

c.采用兩臺(tái)中頻爐同時(shí)對(duì)高鉻鑄鐵和低碳合金鋼進(jìn)行熔煉，錘柄部位采用低碳合金鋼材料，錘頭部位采用高鉻鑄鐵材料；

所述低碳合金鋼的化學(xué)成分由下列以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的各元素組成：

C:0.3～0.6； Si:0.17～0.37； Mn:＜0.6；

Cr:0.8～1.1； Mo:0.15～0.33； S 、P:＜0.04，余量為鐵；

所述高鉻鑄鐵的化學(xué)成分由下列以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的各元素組成：

C:2.2～3.0； Si:＜0.3～0.8； Mn:＜0.4～1.0；

Cr:18.00～22.00； Mo:0 .80～2 .00； Ni：0.4～0.9；

Re:0.15～0.3； S 、P:＜0.04； 余量為鐵；

將上述高鉻鑄鐵和低碳合金鋼分別進(jìn)行熔煉后，均用鋁線脫氧；

d.先通過(guò)錘柄澆注系統(tǒng)澆注低合金鋼液，當(dāng)鋼水注滿低位澆注系統(tǒng)后停止?jié)沧⒌秃辖痄撘海秃辖痄撘旱臐沧囟瓤罩圃?550-1580℃；

e.然后根據(jù)錘頭的重量大小，間隔3-15秒后，在砂模型腔中的低合金鋼液面，加入粘合劑，然后開始澆注高鉻合金，高鉻合金的澆注溫度控制在1480-1520℃；

f.澆注完成后，鑄件在砂箱中靜置6-8小時(shí)，待鋼液冷卻凝固后，打砂清理，即可得到復(fù)合錘頭的半成品；

g.對(duì)復(fù)合錘頭的半成品進(jìn)行熱處理，所述熱處理的工藝包括：

先對(duì)復(fù)合錘頭的半成品進(jìn)行淬火，為減少在升溫過(guò)程中由于應(yīng)力疊加而產(chǎn)生開裂，待加熱到320-350℃和700-720℃時(shí)，分別保溫停留1-2小時(shí)；然后再加熱至950-980℃，保溫2-4小時(shí)，然后出爐空冷，冷卻完全后進(jìn)行回火，回火溫度450-460℃，保溫時(shí)間2-4小時(shí)，最后得到復(fù)合錘頭的產(chǎn)品。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)在工藝中加入粘合劑，通過(guò)第三種材料使得在雙液結(jié)合界面，發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化，改變兩種金屬的熔合狀態(tài)，在兩種金屬分界處生成0.3-0.5毫米的組織致密、無(wú)縮孔、無(wú)疏松高強(qiáng)度熔合層，加強(qiáng)了兩種金屬的結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí)，先澆注低合金鋼液后，加入粘合劑，粘合劑覆蓋鋼液表面，不僅能夠起到清潔兩種材質(zhì)金屬液的結(jié)合面，而且還能起到阻止鋼液表面的氧化的作用，避免結(jié)合面出現(xiàn)冷隔夾渣，改善了兩種金屬結(jié)合處的鑄造性能，減少鑄造缺陷。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明雙液雙金屬?gòu)?fù)合澆注破碎錘頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種雙液雙金屬?gòu)?fù)合澆注破碎錘頭的制造方法中涉及的步驟b的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的的詳細(xì)說(shuō)明。

一種雙液雙金屬?gòu)?fù)合澆注破碎錘頭的制造方法，包括以下步驟：

a.根據(jù)破碎錘頭的外形尺寸，采用水玻璃自硬石英砂組芯造型，并在砂型表面涂刷鋯英粉醇基快干涂料；

b.在砂型低位設(shè)置錘柄澆注系統(tǒng)1，在砂型頂部設(shè)置錘頭澆注系統(tǒng)2，且錘柄澆注系統(tǒng)1的澆口上平面與錘頭和錘柄的結(jié)合位相水平；如圖2所示。

c.采用兩臺(tái)中頻爐同時(shí)對(duì)高鉻鑄鐵和低碳合金鋼進(jìn)行熔煉，錘柄部位3采用低碳合金鋼材料，錘頭部位4采用高鉻鑄鐵材料；如圖1所示。

所述低碳合金鋼的化學(xué)成分由下列以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的各元素組成：

C:0.3～0.6； Si:0.17～0.37； Mn:＜0.6；

Cr:0.8～1.1； Mo:0.15～0.33； S 、P:＜0.04，余量為鐵；

所述高鉻鑄鐵的化學(xué)成分由下列以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的各元素組成：

C:2.2～3.0； Si:＜0.3～0.8； Mn:＜0.4～1.0；

Cr:18.00～22.00； Mo:0 .80～2 .00； Ni：0.4～0.9；

Re:0.15～0.3； S 、P:＜0.04； 余量為鐵；

將上述高鉻鑄鐵和低碳合金鋼分別進(jìn)行熔煉后，均用鋁線脫氧；

d. 先通過(guò)錘柄澆注系統(tǒng)1澆注低合金鋼液，當(dāng)鋼水注滿低位澆注系統(tǒng)后停止?jié)沧⒌秃辖痄撘?，低合金鋼液的澆注溫度空制?550-1580℃；

e.然后根據(jù)錘頭的重量大小，間隔3-15秒后，在砂模型腔中的低合金鋼液面，加入粘合劑，然后開始澆注高鉻合金，高鉻合金的澆注溫度控制在1480-1520℃；

所述的粘合劑由哈德托普華亨（山西）耐磨鑄業(yè)有限公司生產(chǎn)，并可在市場(chǎng)中購(gòu)買。

f.澆注完成后，鑄件在砂箱中靜置6-8小時(shí)，待鋼液冷卻凝固后，打砂清理，即可得到復(fù)合錘頭的半成品；

g.對(duì)復(fù)合錘頭的半成品進(jìn)行熱處理，所述熱處理的工藝包括：

先對(duì)復(fù)合錘頭的半成品進(jìn)行淬火，為減少在升溫過(guò)程中由于應(yīng)力疊加而產(chǎn)生開裂，待加熱到320-350℃和700-720℃時(shí)，分別保溫停留1-2小時(shí)；然后再加熱至950-980℃，保溫2-4小時(shí)，然后出爐空冷，冷卻完全后進(jìn)行回火，回火溫度450-460℃，保溫時(shí)間2-4小時(shí)，最后得到復(fù)合錘頭的產(chǎn)品。

本發(fā)明通過(guò)在工藝中加入粘合劑，通過(guò)第三種材料來(lái)促進(jìn)融合和改善鑄造性能，使得在雙液結(jié)合界面，發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化，改變兩種金屬的熔合狀態(tài)，提高Cr、C、Mo等元素的擴(kuò)散活性，使相同條件下Cr、C、Mo等元素?cái)U(kuò)散速度更快，增加擴(kuò)散層厚度，在兩種金屬分界處生成0.3-0.5毫米的組織致密、無(wú)縮孔、無(wú)疏松高強(qiáng)度熔合層5，加強(qiáng)了兩種金屬的結(jié)合強(qiáng)度。

在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。