专利名称：多元合金化超高锰锤头及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于用于破碎机上的合金锤头技术领域，具体地讲公开了一种多元合金化超高锰锤头及其制备工艺。
背景技术：
合金锤头是使用于破碎机上的关键部件，工作时，它在高速旋转状态下或从高处落下将硬物击碎，因此，合金锤头应当具有优良的耐磨性和抗冲击性能。目前所使用的高锰钢锤头在工作过程中，连续使用不会超过15天便会出现断裂的现象，并且耐磨性能也较差。
发明内容
本发明的目的就是提供一种耐磨性和抗冲击性能优良的多元合金化超高锰锤头。
本发明的另一个目的就是提供一种制备上述耐磨性和抗冲击性能优良的多元合金化超高锰锤头的工艺。
本发明提供的耐磨性和抗冲击性能优良的多元合金化超高锰锤头的技术方案为多元合金化超高锰锤头，构成该锤头的成分及其重量百分比为碳C0.8-1.2、硅Si0.3-1.0、锰Mn15-20、铬Cr1.8-3.0、钼Mo1.0-1.2、镍Ni4.0-5.0、钒V0.03-0.05、少于0.07的磷、少于0.04的硫和余量的铁Fe及不可避免的杂质。
制备上述多元合金化超高锰捶头的工艺为第一步熔炼首先将铬、钼、镍、钒金属投入到温度为1300-1400℃的熔炉中进行合金熔炼，然后金属铁及其余的金属投入炉中，将熔炉的温度升至1450--1500℃，使炉中的金属全部熔化后浇铸；第二步浇铸成型将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处保温，后脱模取出成型的锤头毛坯；第三步水韧处理将脱模的锤头毛坯置入炉中加热10-20小时，使温度增至1150-1200℃后，出炉投入到水中降温；第四步机加工将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型。
另外在上述步骤中所述的其余金属是待金属铁熔化后再将之投入炉中熔化；所述的浇铸口处保温的时间为10-15小时；所述的成型的锤头毛坯冷却至常温；所述的水韧处理的将锤头毛坯置入炉中加热10-20小时工序中，开始升温至650-700℃的时间在8-12小时间；所述的升温至650-700℃后，在该温度下保温的时间在2-3小时间；所述的将锤头毛坯置入炉中在1150-1200℃的温度下保温时间为3-5小时间；所述的将锤头毛坯出炉投入到水中降温的水的温度在30-40℃之间。
利用本发明所提供的制备工艺制备出的多元合金化超高锰锤头，与现有技术相比具有以下优点其一，该锤头在一般使用的情况下一年内不会出现断裂或裂纹的现象；其二，该锤头的冲击韧性(ak)大于190J/C m2，锤头工作面的布氏硬度在HB230-250。因此，该多元合金化超高锰锤头具有使用寿命长、冲击韧性强和耐磨的优点。
具体实施例方式
实施例1制备厚度为120毫米，单个重量为200公斤的多元合金化超高锰锤头，首先将1.8％的铬、1.2％的钼、5.0％的镍、0.05％的钒金属投入到炉中在温度为1300℃的熔炉中进行合金熔炼，然后将金属铁投入到炉中熔化，待金属铁熔化后再将其余的0.8％的碳、1.0％的硅和18％的锰及0.07％的磷、0.04％的硫投入炉中，将熔炉的温度升至1450℃，使炉中的金属全部熔化；将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处利用燃烧的焦碳加热保温15小时后，脱模取出成型的锤头毛坯，并使之温度降至25℃；将脱模并降温至常温后的锤头毛坯置入红外炉中加热，利用12小时，使温度升至增至650℃后，在该温度下保温2小时；然后升温至1150℃后保温时间4小时，出炉投入到30℃的水中降温；将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高锰锤头。
实施例2制备厚度为180毫米，单个重量为300公斤的锤头。首先将3.0％的铬、1.0％的钼、4.5％的镍、0.03％的钒金属投入到炉中在温度为1350℃的熔炉中进行合金熔炼，然后将金属铁投入到炉中熔化，待金属铁熔化后再将其余的1.2％的碳、0.6％的硅和20％的锰及0.06％的磷、0.04％的硫投入炉中，将熔炉的温度升至1460℃，使炉中的金属全部熔化；将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处利用燃烧的焦碳加热保温10小时后，脱模取出成型的锤头毛坯，并使之温度降至30℃；将脱模并降温至常温后的锤头毛坯置入红外炉中加热，利用10小时，使温度升至增至660℃后，在该温度下保温2.5小时；然后升温至1180℃后保温时间3小时，出炉投入到40℃的水中降温；将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高锰锤头。
实施例3制备厚度为150毫米，单个重量为250公斤的锤头。首先将2.5％的铬、1.0％的钼、4.0％的镍、0.04％的钒金属投入到炉中在温度为1300℃的熔炉中进行合金熔炼，然后将金属铁投入到炉中熔化，待金属铁熔化后再将其余的1.0％的碳、0.3％的硅和15％的锰及0.05％的磷、0.03％的硫投入炉中，将熔炉的温度升至1500℃，使炉中的金属全部熔化；将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处利用燃烧的焦碳加热保温12小时后，脱模取出成型的锤头毛坯，并使之温度降至35℃；将脱模并降温至常温后的锤头毛坯置入红外炉中加热，利用18小时，使温度升至增至690℃后，在该温度下保温2小时；然后升温至1190℃后保温时间5小时，出炉投入到35℃的水中降温；将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高锰锤头。
实施例4制备厚度为180毫米，单个重量为300公斤的锤头。首先将2.0％的铬、1.2％的钼、4.5％的镍、0.03％的钒金属投入到炉中在温度为1300℃的熔炉中进行合金熔炼，然后将金属铁投入到炉中熔化，待金属铁熔化后再将其余的0.9％的碳、0.5％的硅和16％的锰及0.07％的磷、0.04％的硫投入炉中，将熔炉的温度升至1500℃，使炉中的金属全部熔化；将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处利用燃烧的焦碳加热保温14小时后，脱模取出成型的锤头毛坯，并使之温度降至35℃；将脱模并降温至常温后的锤头毛坯置入红外炉中加热，利用9小时，使温度升至增至680℃后，在该温度下保温3小时；然后升温至1190℃后保温时间3.5小时，出炉投入到35℃的水中降温；将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高锰锤头。
实施例5制备厚度为150毫米，单个重量为250公斤的锤头。首先将2.5％的铬、1.1％的钼、4.0％的镍、0.05％的钒金属投入到炉中在温度为1400℃的熔炉中进行合金熔炼，然后将金属铁投入到炉中熔化，待金属铁熔化后再将其余的1.0％的碳、0.8％的硅和18％的锰及0.05％的磷、0.03％的硫投入炉中，将熔炉的温度升至1480℃，使炉中的金属全部熔化；将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处利用燃烧的焦碳加热保温11小时后，脱模取出成型的锤头毛坯，并使之温度降至40℃；将脱模并降温至常温后的锤头毛坯置入红外炉中加热，利用11小时，使温度升至增至700℃后，在该温度下保温3小时；然后升温至1200℃后保温时间4.5小时，出炉投入到30℃的水中降温；将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型，即可的多元合金化超高锰锤头。
权利要求
1.多元合金化超高锰锤头，其特征在于构成该锤头的成分及其重量百分比为碳C0.8-1.2、硅Si0.3-1.0、锰Mn15-20、铬Cr1.8-3.0、钼Mo1.0-1.2、镍Ni4.0-5.0、钒V0.03-0.05、少于0.07的磷、少于0.04的硫和余量的铁Fe及不可避免的杂质。
2.多元合金化超高锰锤头的制备工艺，包括有下列步骤第一步 熔炼首先将铬、钼、镍、钒金属投入到温度为1300-1400℃的熔炉中进行合金熔炼，然后金属铁及其余的金属投入炉中，将熔炉的温度升至1450-1500℃，使炉中的金属全部熔化后浇铸；第二步 浇铸成型将熔炼好的合金钢水浇铸至作好的模型中成型，在成型过程中浇铸口处保温，后脱模取出成型的锤头毛坯；第三步 水韧处理将脱模的锤头毛坯置入炉中加热10-20小时，使温度增至1150-1200℃后，出炉投入到水中降温；第四步 机加工将经过水韧处理的锤头毛坯去除毛刺成型。
3.如权利要求2所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的其余金属是待金属铁熔化后再将之投入炉中熔化。
4.如权利要求2所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的浇铸口处保温的时间为10-15小时。
5.如权利要求2所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的成型的锤头毛坯冷却至常温。6、如权利要求2所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的水韧处理的将锤头毛坯置入炉中加热10-20小时工序中，开始升温至650-700℃的时间在8-12小时间。
7.如权利要求6所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的升温至650-700℃后，在该温度下保温的时间在2-3小时间。
8.如权利要求6所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的将锤头毛坯置入炉中在1150-1200℃的温度下保温时间为3-5小时间。
9.如权利要求6所述的多元合金化超高锰锤头的制备工艺，其特征在于所述的将锤头毛坯出炉投入到水中降温的水的温度在30-40℃之间。
全文摘要
本发明属于用于破碎机上的合金锤头技术领域，具体地讲公开了一种多元合金化超高锰锤头及其制备工艺。构成该多元合金化超高锰锤头的成分的百分比为碳0.8－1.2、硅0.3－1.0、锰15－20、铬1.8－3.0、钼1.0－1.2、镍4.0－5.0、钒0.03－0.05、少于0.07的磷、少于0.04的硫和余量的铁Fe及不可避免的杂质。将上述组分投入到熔炉中进行合金熔炼、浇铸成型、水韧处理和机加工等工序，即可制备出具有使用寿命长、冲击韧性强和耐磨的多元合金化超高锰锤头。
文档编号C22C33/00GK1827826SQ200610012580
公开日2006年9月6日 申请日期2006年4月12日 优先权日2006年4月12日
发明者张金栋 申请人:张金栋