专利名称：一种嵌铸硬质合金耐磨衬板及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业上使用的硬质合金耐磨衬板及其制作方法，特别是散料破碎、筛分、搬运、储存、输送设备上使用的嵌铸硬质合金耐磨衬板及其制作方法。
背景技术：
工业上铁矿石、烧结矿、焦炭、煤、石灰石等散料由于磨粒磨损严重，在相应的破碎、筛分、搬运、储存、输送设备上需要使用耐磨衬板(也称之为衬套)，以延长设备的使用寿命，例如储存物料使用料仓衬板，输送物料使用溜槽、管道、料车衬板等等。人们最初使用耐磨铸铁铸造衬板，但耐磨性能差；后来人们采用硬质合金堆焊耐磨层或者钎焊硬质合金耐磨块的方法制作耐磨衬板，虽然耐磨性得到了一定的提高，但是，硬质合金堆焊耐磨层抗冲击性和耐高温性能差；钎焊硬质合金耐磨块消耗有色金属-铜，成本高。另外，由于钎焊硬质合金耐磨块的衬板表面存在多条横向连续软带，当物料进行横向运动时，连续软带很容易被磨损，影响整个耐磨衬板的使用寿命。
发明内容
本发明目的是提供一种嵌铸硬质合金耐磨衬板及其制作方法，提高衬板的抗冲击性、耐磨性和耐高温性，解决背景技术存在的上述问题。
本发明目的是通过下面的技术方案实现的。
嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法包括如下步骤①将硬质合金耐磨块排列固定在支架上，硬质合金耐磨块存在形状锁闭空间；
②将支架以及固定在其上硬质合金耐磨块安装在铸造砂型上，充分预热；③浇铸液态金属，液态金属充满型腔，同时充满预留的形状锁闭空间，成为衬板的基体材料；④自然冷却后清砂，再进行空气冷却热处理，快速增加基体材料的硬度；⑤去除支架，对衬板表面进行清理，成为硬质合金耐磨衬板。
由于硬质合金耐磨块是镶嵌和铸造在基体材料内构成衬板，故称之为嵌铸硬质合金耐磨衬板。硬质合金块耐磨块的材质是公知公用的，例如YG15。
硬质合金耐磨块的表面形状和尺寸是任意的，较佳的形状是六角星形或圆形；硬质合金耐磨块通过螺栓螺母固定在支架表面，例如用打孔的钢板作为支架，在硬质合金耐磨块和支架上设置相互匹配的孔，通过螺栓螺母固定连接。
硬质合金耐磨块存在的形状锁闭空间，其形状是任意的，其作用是通过浇铸液体金属将多个硬质合金块嵌铸固定组合在一起，构成衬板。所说的形状锁闭空间可以设置在硬质合金块的表面，例如在硬质合金块的背面设有燕尾槽、凹槽等；也可以在硬质合金耐磨块之间形成形状锁闭空间，例如六角星形、环形槽、斜面围成的空间等；所说的液态金属包括耐磨铸钢或耐磨铸铁等。
将固定有硬质合金耐磨块的支架安装在铸造砂型上，充分预热是本领域常规的预热工艺，一般时间可以控制在2-8小时，温度控制在300-800℃；向硬质合金耐磨块形状锁闭空间浇铸的耐磨铸钢可以选用ZG65Mn或其它，浇铸耐磨铸铁可选用中锰球铁或其它。
自然冷却至500-1000℃时，打碎砂型，再进行空气冷却热处理，快速增加硬度；然后清理掉支架、固定螺栓，去除浇口、帽口、飞边、毛刺等，成为嵌铸硬质合金耐磨衬板。
嵌铸硬质合金耐磨衬板的组成包括硬质合金耐磨块和浇铸的液态金属，浇铸的液态金属充满硬质合金耐磨块的形状锁闭空间，成为衬板的基体材料，硬质合金块和基体材料镶嵌、铸造在一起构成衬板。
浇铸的液态金属包括耐磨铸钢或耐磨铸铁等。硬质合金耐磨块的形状锁闭空间的形状是任意的。
衬板上硬质合金耐磨块的表面形状和尺寸是任意的，较佳的形状是六角星形或圆形。
采用本发明，由于硬质合金块通过与耐磨铸钢或耐磨铸铁嵌铸在一起构成衬板，抗冲击性好、耐磨性和耐高温性都很高，不存在连续软带，不消耗有色金属，不需要辅助的机加工，成本低，使用寿命长。
本发明具有工艺合理、方法新颖、成本低、使用寿命长的特点，提高了衬板的抗冲击性、耐磨性和耐高温性，适用于各种工业散料的破碎、筛分、搬运、储存、输送。
图1是本发明实施例中将硬质合金耐磨块固定在支架上的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面示意图。
图3为图1的B-B剖面示意图。
图4是本发明实施例中制作完成的耐磨衬板结构示意图。
图5为图4的A-A剖面示意图。
图6为图4的B-B剖面示意图。
图7为本发明实施例中六角星形硬质合金耐磨块示意图。
图8为图7的A-A剖面示意图。
图中硬质合金耐磨块1、硬质合金耐磨块形状锁闭空间2、固定螺栓孔3、六角星形合金耐磨块的斜面形状锁闭4、支架5。
具体实施例方式以下结合附图，通过实施例进一步说明本发明。
在实施例中，本实施例制作的衬板用于炼铁高炉布料溜槽衬板，嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法包括如下步骤①硬质合金耐磨块1的形状是六角星形，固定在支架5上，在硬质合金块和支架上设置相互匹配的固定螺栓孔3，通过螺栓螺母固定连接，硬质合金耐磨块布满整个支架表面，硬质合金耐磨块之间存在形状锁闭空间2，其形状是六角星形；六角星形的硬质合金耐磨块1的边缘具有一定的斜度，成为斜面形状锁闭4，斜度的范围可以是1-60°，本实施例为15°，六角星形硬质合金耐磨块表面积较小的一面贴在支架5上，六角星形硬质合金耐磨块表面积较大的一面远离支架，六角星形硬质合金耐磨块的斜面形状锁闭可以增加嵌铸的牢固强度；②将固定有硬质合金耐磨块的支架设置在铸造砂型上，充分预热，充分预热是本领域常规的预热工艺，一般时间可以控制在2-8小时，温度控制在300-800℃，本实施例为3小时，500℃；③向硬质合金耐磨块形状锁闭空间浇铸耐磨铸钢，浇铸的耐磨铸钢选用ZG65Mn；④自然冷却至500-1000℃时，打碎砂型，再进行空气冷却热处理，快速增加硬度；⑤去除支架以及暴露在外的紧固件，去除浇口、帽口、飞边、毛刺等，成为嵌铸硬质合金耐磨衬板。
嵌铸硬质合金耐磨衬板的组成包括硬质合金耐磨块1和浇铸的耐磨铸钢，浇铸的耐磨铸钢充满硬质合金耐磨块形状锁闭空间2，成为衬板的基体材料，硬质合金块1和集体材料镶嵌和铸造在一起构成衬板。衬板上硬质合金块的形状是六角星形，六角星形硬质合金耐磨块1的边缘具有一定的斜度，成为斜面形状锁闭4，斜度的范围是15°，六角星形硬质合金耐磨块表面积较小的一面贴在支架5上，正六边形硬质合金耐磨块表面积较大的一面远离支架。
本发明抗冲击性好、耐磨性和耐高温性都很高，不存在连续软带，不消耗有色金属，不需要辅助的机加工，成本低，制作周期短，使用寿命长。
本发明与背景技术性能特定对比见下表
权利要求
1.一种嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于包括如下步骤①将硬质合金耐磨块排列固定在支架上，硬质合金耐磨块存在形状锁闭空间；②将支架以及固定在其上硬质合金耐磨块安装在铸造砂型上，充分预热；③浇铸液态金属，液态金属充满型腔，同时充满预留的形状锁闭空间，成为衬板的基体材料；④自然冷却后清砂，再进行空气冷却热处理，快速增加基体材料的硬度；⑤去除支架，对衬板表面进行清理，成为硬质合金耐磨衬板。
2.根据权利要求1所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于硬质合金耐磨块布满整个支架表面，所说的形状锁闭空间设置在硬质合金块的表面。
3.根据权利要求1所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于硬质合金耐磨块布满整个支架表面，硬质合金耐磨块之间存在形状锁闭空间。
4.根据权利要求1或3所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于硬质合金耐磨块的表面形状是六角星形，在硬质合金耐磨块和支架上设置相互匹配的孔，硬质合金耐磨块通过螺栓螺母固定在支架表面。
5.根据权利要求1或3所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于所说的液态金属包括耐磨铸钢或耐磨铸铁。
6.根据权利要求1或3所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于将固定有硬质合金耐磨块的支架设置在铸造砂型上，充分预热时间控制在2-8小时，温度控制在300-800℃。
7.根据权利要求3所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板的制作方法，其特征在于六角星形的硬质合金耐磨块(1)的边缘具有一定的斜度，成为斜面形状锁闭，斜度的范围可以是1-60°，六角星形硬质合金耐磨块表面积较小的一面贴在支架上，六角星形硬质合金耐磨块表面积较大的一面远离支架。
8.一种嵌铸硬质合金耐磨衬板，其特征在于组成包括硬质合金耐磨块和浇铸的液态金属，浇铸的液态金属充满硬质合金耐磨块的形状锁闭空间，成为衬板的基体材料，硬质合金块和基体材料镶嵌、铸造在一起构成衬板。
9.根据权利要求8所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板，其特征在于浇铸的液态金属包括耐磨铸钢或耐磨铸铁。
10.根据权利要求8所述之嵌铸硬质合金耐磨衬板，其特征在于衬板上硬质合金耐磨块的表面形状是六角星形。
全文摘要
本发明涉及一种工业上散料破碎、筛分、搬运、储存、输送设备上使用的嵌铸硬质合金耐磨衬板及其制作方法。技术方案包括如下步骤将硬质合金耐磨块排列固定在支架上，硬质合金耐磨块存在形状锁闭空间；将支架以及固定在其上硬质合金耐磨块安装在铸造砂型上，充分预热；浇铸液态金属，液态金属充满型腔，同时充满预留的形状锁闭空间，成为衬板的基体材料；自然冷却后清砂，再进行空气冷却热处理；去除支架，对衬板表面进行清理，成为硬质合金耐磨衬板。由于硬质合金块是通过液态金属嵌铸在一起构成衬板，抗冲击性好、耐磨性和耐高温性都很高，不存在连续软带，不消耗有色金属，不需要辅助的机加工，成本低，使用寿命长。本发明具有工艺合理、方法新颖、成本低、使用寿命长特点。
文档编号B02C13/282GK1974068SQ20061017067
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者冯魁彦 申请人:冯魁彦