一种破碎机锤头及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种破碎机锤头及其制造方法，其化学成份包括C：0.25-0.31%，Si：0.7-1.15%，Mn：1.4-1.8%，Ni：0.2-0.45%，Mo：0.2-0.3%，V：0.08-0.15%，Pb：0.06-0.15%，Zr：0.001-0.005%，Cu：0.01-0.03%，S：≤0.025%，P：≤0.025%，其余为Fe，以重量百分比计，本发明经过工艺改进，生产出来的破碎机锤头具有高韧性、耐冲击性，既具有较高硬度，耐磨性，提高了使用时间和工作安全性，有优越的工作可靠性。
【专利说明】一种破碎机锤头及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于破碎机【技术领域】，具体涉及一种破碎机锤头及其制造方法。
【背景技术】
[0002]破碎机设备在矿山，建材，筑路，冶金，交通等工程【技术领域】中有着广泛的应用，在公路、建筑中所使用的各种规格的石料都是由大石块经破碎机破碎而成的，其中破碎机锤头的损耗直接关系到工作的成本，锤头如何延长寿命，是很多厂家努力的目标，现在市场上大部分破碎机锤头的材质为ZG65Mn，其主要化学成分如下:C:0.65%、Mn:1.1%、S1:0.44%、S:0.034%、P:0.036%，其力学性能参数为:抗拉强度:1145N/mm2，屈服强度:885N/mm2，延伸率:4%，强度:HRC54，断面收缩率:17%，用这种钢材制作的破碎机锤头耐磨性好，收到强力冲击时加工硬化能力强，但是抗拉强度低，韧性不好，容易损坏。
【发明内容】
[0003]发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种破碎机锤头及其制造方法，该破碎机锤头具有耐磨、强度高、韧性好，使用寿命长等特点。
[0004] 技术方案:本发明所述的一种破碎机锤头，其化学成份包括C:0.25-0.31%, Si:0.7-1.15%, Mn:1.4-1.8%, N1:0.2-0.45%, Mo:0.2-0.3%, V:0.08-0.15%, Pb:0.06-0.15%,Zr:0.001-0.005%, Cu:0.01-0.03%, S:≤ 0.025%, P:≤ 0.025%，其余为 Fe,以重量百分比计。
[0005]进一步地，上述破碎机锤头，化学成份包括C:0.28%，S1:0.9%，Mn:1.6%，Ni:0.35%, Mo:0.25%, V:0.12%, Pb:0.09%, Zr:0.003%, Cu:0.02%, S:0.02%, P:0.02%，其余为
Fe，以重量百分比计。
[0006]上述破碎机锤头的制造方法，包括以下步骤:
[0007](I)合金钢熔炼
[0008]用感应电炉熔炼合金钢，所述合金钢的化学成分包括:C:0.25-0.31%，S1:0.7-1.15%, Mn:1.4-1.8%, N1:0.2-0.45%, Mo:0.2-0.3%, V:0.08-0.15%, Pb:0.06-0.15%,Zr:0.001-0.005%, Cu:0.01-0.03%, S:≤ 0.025%, P:≤ 0.025%，其余为 Fe，重量百分比计，熔炼温度为1510-1560°C，出钢到精炼炉精炼，精炼炉内温度为1480-1530°C，浇铸前1_3分钟加入稀土材料，连铸合金钢坯，浇铸温度为1440-1480°C，浇完后保温20-30分钟，浇完后铸件缓冷到室温；
[0009](2)退火处理
[0010]合金钢坯放入炉中以80-100°C /h速度加热到880-940°C保温2_3小时，炉冷到650-700°C保温3-5小时，炉冷到400-500°C出炉空冷；
[0011](3)热轧锤头
[0012]将钢坯锯切，放入环形炉加热至1050-120(TC，按锤头形状轧制，每道次压下率控制在15-25%，冷却到240-300°C，再放入加热炉加热至960-1000°C，终轧定形，水冷至室温，探伤检验；
[0013](4)淬火回火
[0014]锤头经过机加工后进行淬火，将工件放入炉中快速加热到940-1000°C，保温3_4小时，出炉水淬，保持水温不超过45°C，淬火完毕后进炉回火，炉内温度180-230°C保温3_4小时取出空冷。
[0015]本发明与现有技术相比，其有益效果是:本发明为了克服ZG65Mn钢材制作的破碎机锤头抗拉强度低，韧性不好，容易损坏的缺点，降低C含量，化学成分重量百分比改为0.25-0.31%，容易形成低碳板条马氏体，增加锤头强度和耐磨性，加入0.2-0.45%的镍以提高淬透性和奥氏体的稳定性，提高了锤头的韧性和耐冲击强度，加入0.08-0.15%的V的可细化奥氏体晶粒，均匀材质，提高钢材的屈服强度和抗拉强度，0.2-0.3%Mo的加入可以增加锤头强度和耐磨性，提高合金钢的淬透性和热强性，改善钢的冲击韧度，加入0.06-0.15%的Pb可以生成碱式碳酸铅薄膜，防止锤头内部氧化，有助于增加钢的硬度和强度，加入
0.001-0.005%的Zr能够提高了锤头的强度和硬度，提高了锤头的硬度和抗张力，Pb和Zr在科学的熔炼和热处理工艺下融合能够改善了锤头的整体性能，既耐磨、硬度高，韧性又好，有意添加0.01-0.03%的Cu，起细化晶粒作用，提高了锤头的抗冲击性能，经过工艺改进，生产出来的破碎机锤头具有高韧性、耐冲击性，既具有较高硬度，耐磨性，提高了使用时间和工作安全性，有优越的工作可靠性。
[0016]本发明通过科学控制锤头的化学成分、熔炼、浇铸工艺和热处理工艺，使破碎机锤头从表面到内部为低碳板条马氏体组织，即有高强度又有好的韧性，经检测，本发明所述的破碎机锤头在室温下抗拉强度≥1285N/mm2，屈服强度≥1085N/mm2，延伸率≥6.3%，洛氏硬度≥HRC54，断面收缩率≥22%，使用时间提高2-3倍。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0018]实施例1:一种破碎机锤头，其化学成份包括C:0.28%，S1:0.9%，Mn:1.6%，Ni:
0.35%, Mo:0.25%, V:0.12%, Pb:0.09%, Zr:0.003%, Cu:0.02%, S:0.02%, P:0.02%，其余为
Fe，以重量百分比计。
[0019]上述破碎机锤头的制造方法，包括以下步骤:
[0020](I)合金钢熔炼
[0021]用感应电炉熔炼合金钢，所述合金钢的化学成分包括:C:0.28%，Si:0.9%，Mn:
1.6%, N1:0.35%, Mo:0.25%, V:0.12%, Pb:0.09%, Zr:0.003%, Cu:0.02%, S:0.02%, P:0.02%,其余为Fe，以重量百分比计，熔炼温度为1540°C，出钢到精炼炉精炼，精炼炉内温度为15000C，浇铸前2分钟加入稀土材料，连铸合金钢坯，浇铸温度为1460°C，浇完后保温25分钟，浇完后铸件缓冷到室温；
[0022](2)退火处理
[0023]合金钢坯放入炉中以90°C /h速度加热到920°C保温2小时，炉冷到680°C保温4小时，炉冷到450°C出炉空冷；
[0024](3)热轧锤头[0025]将钢坯锯切，放入环形炉加热至1150°C，按锤头形状轧制，每道次压下率控制在20%，冷却到265°C，再放入加热炉加热至980°C，终轧定形，水冷至室温，探伤检验；
[0026](4)淬火回火
[0027]锤头经过机加工后进行淬火，将工件放入炉中以100°C /h速度加热到980°C，保温3小时，出炉水淬，保持水温40°C，淬火完毕后进炉回火，炉内温度200°C保温3小时取出空冷。
[0028]本实施例所述的锤头的力学性能为:抗拉强度:1355N/mm2，屈服强度:1095N/mm2，延伸率:8%，洛氏硬度:HRC55，断面收缩率:23%，使用时间提高2.6倍。
[0029]实施例2，一种破碎机锤头，其化学成份包括C:0.25%，S1:0.7%，Mn:1.4%，Ni:
0.2%, Mo:0.2%, V:0.08%, Pb:0.06%, Zr:0.001%, Cu:0.01%, S:0.015%, P:0.015%，其余为
Fe，以重量百分比计。
[0030]上述破碎机锤头的制造方法，包括以下步骤:
[0031](1)合金钢熔炼
[0032]用感应电炉熔炼合金钢，所述合金钢的化学成分包括:C:0.25%，Si:0.7%，Mn:
1.4%, N1:0.2%, Mo:0.2%,V:0.08%, Pb:0.06%, Zr:0.001%, Cu:0.01%, S:0.015%, P:0.015%,其余为Fe，以重量百分比计，熔炼温度为1510°C，出钢到精炼炉精炼，精炼炉内温度为1480°C，浇铸前I分钟加入稀土材料，连铸合金钢坯，浇铸温度为1440°C，浇完后保温20分钟，浇完后铸件缓冷到室温；
[0033](2)退火处理
[0034]合金钢坯放入炉中以80°C /h速度加热到880°C保温2小时，炉冷到650°C保温3小时，炉冷到400°C出炉空冷；
[0035](3)热轧锤头
[0036]将钢坯锯切，放入环形炉加热至1050°C，按锤头形状轧制，每道次压下率控制在15%，冷却到240°C，再放入加热炉加热至960°C，终轧定形，水冷至室温，探伤检验；
[0037](4)淬火回火
[0038]锤头经过机加工后进行淬火，将工件放入炉中以80°C /h速度加热到940°C，保温3小时，出炉水淬，保持水温35°C，淬火完毕后进炉回火，炉内温度180°C保温3小时取出空冷。
[0039]本实施例所述的锤头的力学性能为:抗拉强度:1320N/mm2，屈服强度:1120N/mm2，延伸率:9%，洛氏硬度:HRC54，断面收缩率:26%，使用时间提高2.1倍。
[0040]实施例3，一种破碎机锤头，其化学成份包括C:0.31%，S1:1.15%，Mn:1.8%，Ni:
0.45%, Mo:0.3%, V:0.15%, Pb:0.15%, Zr:0.005%, Cu:0.03%, S:0.025%, P:0.025%，其余为
Fe，以重量百分比计。
[0041]上述破碎机锤头的制造方法，包括以下步骤:
[0042](1)合金钢熔炼
[0043]用感应电炉熔炼合金钢，所述合金钢的化学成分包括:C:0.31%，Si:1.15%，Mn:
1.8%, Ni:0.45%, Mo:0.3%, V:0.15%, Pb:0.15%, Zr:0.005%, Cu:0.03%, S:0.025%, P:
0.025%，其余为Fe，以重量百分比计，熔炼温度为1560°C，出钢到精炼炉精炼，精炼炉内温度为1530°C，浇铸前3分钟加入稀土材料，连铸合金钢坯，浇铸温度为1480°C，浇完后保温30分钟，浇完后铸件缓冷到室温；
[0044](2)退火处理
[0045]合金钢坯放入炉中以100°C /h速度加热到940°C保温3小时，炉冷到700°C保温5小时，炉冷到500°C出炉空冷；
[0046](3)热轧锤头
[0047]将钢坯锯切，放入环形炉加热至120(TC，按锤头形状轧制，每道次压下率控制在25%，冷却到300°C，再放入加热炉加热至1000°C，终轧定形，水冷至室温，探伤检验；
[0048](4)淬火回火
[0049]锤头经过机加工后进行淬火，将工件放入炉中以100°C /h速度加热到1000°C，保温4小时，出炉水淬，保持水温45°C，淬火完毕后进炉回火，炉内温度230°C保温4小时取出空冷。
[0050]本实施例所述的锤头的力学性能为:抗拉强度:1285N/mm2，屈服强度:1085N/mm2，延伸率:6.3%，洛氏硬度:HRC54，断面收缩率:22%，使用时间提高3倍。
[0051]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的 限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
【权利要求】
1.一种破碎机锤头，其特征在于:其化学成份包括C:0.25-0.31%，S1:0.7-1.15%，Mn:1.4-1.8%, Ni:0.2-0.45%, Mo:0.2-0.3%, V:0.08-0.15%, Pb:0.06-0.15%, Zr:.0.001-0.005%, Cu:0.01-0.03%, S S 0.025%, P S 0.025%，其余为 Fe,以重量百分比计。
2.根据权利要求1所述的一种破碎机锤头，其特征在于:其化学成份包括C:0.28%，S1:0.9%, Mn:1.6%, N1:0.35%, Mo:0.25%, V:0.12%, Pb:0.09%, Zr:0.003%, Cu:0.02%, S:.0.02%，P:0.02%，其余为Fe，以重量百分比计。
3.—种利要求I或2所述的破碎机锤头的制造方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)合金钢熔炼 用感应电炉熔炼合金钢，所述合金钢的化学成分包括:C:0.25-0.31%，Si:0.7-1.15%，Mn:1.4-1.8%, Ni:0.2-0.45%, Mo:0.2-0.3%, V:0.08-0.15%, Pb:0.06-0.15%, Zr:.0.001-0.005%, Cu:0.01-0.03%, S:≤ 0.025%, P S 0.025%，其余为 Fe,以重量百分比计，熔炼温度为1510-1560°C，出钢到精炼炉精炼，精炼炉内温度为1480-1530°C，浇铸前1_3分钟加入稀土材料，连铸合金钢坯，浇铸温度为1440-1480°C，浇完后保温20-30分钟，浇完后铸件缓冷到室温； (2)退火处理 合金钢坯放入炉中以80-100°C /h速度加热到880-940 V保温2_3小时，炉冷到650-700°C保温3-5小时，炉冷到400 -500°C出炉空冷； (3)热乳银头 将钢坯锯切，放入环形炉加热至1050-120(TC，按锤头形状轧制，每道次压下率控制在.15-25%，冷却到240-300°C，再放入加热炉加热至960-1000°C，终轧定形，水冷至室温，探伤检验； (4)淬火回火 锤头经过机加工后进行淬火,将工件放入炉中快速加热到940-1000°C，保温3-4小时，出炉水淬，保持水温不超过45°C，淬火完毕后进炉回火，炉内温度180-230°C保温3-4小时取出空冷。
【文档编号】C22C38/60GK103898421SQ201310574782
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】蒋玉俊 申请人:东南大学