专利名称：高合金钢双金属复合锤头的制备方法
技术领域：
本发明属于岩石加工机械配件设备技术领域，具体涉及一种高合金钢双金属复合锤头的制备方法。
背景技术：
我国幅员辽阔、矿产丰富，随着我国矿山开采业的迅猛发展，对矿山机械设备的效率和寿命的要求越来越高。大多数情况下，矿山开采工矿条件十分恶劣，特别是金属矿产，矿石硬度高、酸碱等腐蚀性强，对矿山设备的磨损严重。破碎矿石是选矿的第一步，几乎所有的矿石都必须经过破碎。锤头是反击式破碎机中破碎矿石的主要部件，该部件在使用中锤柄不断承受交变的弯曲应力和冲击力，而锤头部位则主要承受较强的冲击力和摩擦力。目前，在反击式破碎机上所使用的锤头大多为高锰钢材质，因为高锰钢具有较好的耐磨性和较强的韧性，尽管如此，高锰钢锤头一般只能连续使用3 5天(约40小时)左右，其主要的破坏形式是锤头自身破碎、脱落甚至断裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高合金钢双金属复合锤头的制备方法，该方法制得的锤头解决了现有技术中存在的锤头易磨损、易破碎、使用寿命短的问题。本发明所采用的技术方案是:高合金钢双金属复合锤头的制备方法，其中高合金钢双金属复合锤头的结构为:包括相连接的锤柄和端头，端头内部设置有若干个圆柱形凹槽，凹槽内部设置有与凹槽的形状相适应的耐磨棒；制备方法具体包括以下步骤:第一步，制作耐磨棒毛坯熔炼含C量为2.0 2.2%,含Cr量为10.0 13.0%,含Si量为0.1 0.4%,含Mo量为1.0 1.5%,含Cu量为0.5 1.0%,含S量不大于0.005%,含P量不大于0.005%
的高铬铸铁合金液，并将高铬铸铁合金液浇注成耐磨棒毛坯；以上含量均为质量百分比；第二步，制作耐磨棒将第一步制作好的耐磨棒毛坯进行打磨，制备成耐磨棒；第三步，制作锤头消失模按照锤头的造型制作锤头消失模，锤头消失模包括与高合金钢双金属复合锤头形状相应的锤柄消失模和端头消失模，端头消失模的底部设置有若干个消失模圆孔；将第二步制作好的耐磨棒插入消失模圆孔中，然后固定，再向插好耐磨棒的锤头刷耐火涂料并晾干，制得锤头消失模；第四步，准备浇注
将第三步制得的锤头消失模埋入砂箱，再将砂箱密封，抽负压，做好浇注准备；第五步，熔炼含C量为0.4 0.7%的钢液；
第六步,烧注将第五步的钢液浇灌入砂箱中，控制浇注温度为1550 1650°C。第七步，冷却将完成烧注的砂箱放在室温下冷却5 7小时，待钢液凝固冷却后，打开砂箱，制得高合金钢双金属复合锤头。本发明的特点还在于， 第一步中凹槽的内径从上到下逐渐减小。若干个耐磨棒沿端头的表面均匀分布。本发明的有益效果是:在锤柄端头内部设置一组弥散分步的高铬耐磨铸铁高硬度材料提高锤头的耐磨性，同时保留了高锰钢基体的抵抗冲击能力。制作工艺简单，两种冶金的结合紧密不易断裂和脱落。在使用中锤头不脱落、不破碎，使用寿命可达到普通高锰钢锤头的2.5倍。
图1是本发明的制备方法制得的锤头的结构示意图；图2是图1的A向视图；图3是本发明的制备方法中第三步制得的耐磨棒的结构示意图。图中，1.锤柄，2.端头，3.圆孔，4.耐磨棒。·
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细说明。实施例1一种高合金钢双金属复合锤头的制备方法，包括以下步骤:第一步，制作耐磨棒毛坯熔炼含C量为2.0%,含Cr量为12.0%,含Si量为0.2%,含Mo量为1.3%,含Cu量
为1.0%，含S量0.004%，含P量0.005%的高铬铸铁合金液，并将高铬铸铁合金液浇注成耐磨棒毛坯；以上含量均为质量百分比；第二步，制作耐磨棒4将第一步制作好的耐磨棒毛坯进行打磨，制备成耐磨棒4 ；第三步，制作锤头消失模按照锤头的造型制作锤头消失模，锤头消失模包括与高合金钢双金属复合锤头形状相应的锤柄I消失模和端头2消失模，端头2消失模的底部设置有若干个消失模圆孔；将第二步制作好的耐磨棒4插入消失模圆孔中，然后固定，再向插好耐磨棒4的锤头刷耐火涂料并晾干，制得锤头消失模；第四步，准备浇注将第三步制得的锤头消失模埋入砂箱，再将砂箱密封，抽负压，做好浇注准备；第五步，熔炼含C量为0.4%的钢液；第六步,烧注将第五步的钢液浇灌入砂箱中，控制浇注温度为1600°C。
第七步，冷却将完成浇注的砂箱放在室温下冷却5小时，待钢液凝固冷却后，打开砂箱，制得高合金钢双金属复合锤头。通过上述方式制得的高合金钢双金属复合锤头，如图1所示，包括相连接的锤柄I和端头2，端头2内部设置有若干个圆柱形凹槽3，凹槽3内部设置有与凹槽3的形状相适应的耐磨棒4。第三步中耐磨棒4插入消失模圆孔中，并经过第六步的钢液浇注时，耐磨棒4经过钢液的加热而使得其表面局部融化，从而实现耐磨棒4与端头2的相应位置紧密结合。耐磨棒4设置的位置为端头最易磨损和断裂的部位；耐磨棒4的外表面与端头紧密结合，使得端头2具有较强的耐冲击性和耐磨性。耐磨棒4的形状近似于圆台形，直径自上而下逐渐变小。提高了合金铸钢端头2和高铬铸铁耐磨棒3两种冶金结合面抵抗冲击的能力，在工作中两种冶金的结合紧密、不易脱落，延长了锤头的使用寿命。本实施例的高合金钢双金属复合锤头可满足01OOOX 1200型等以下反击式破碎机使用性能要求，在使用中不脱落、不破碎，使用寿命达到普通高锰钢锤头的2.5倍。实施例2一种高合金钢双金属复合锤头的制备方法，包括以下步骤:第一步，制作耐磨棒毛坯熔炼含C量为2.2%,含Cr量为13.0%,含Si量为0.1%，含Mo量为1.0%,含Cu量
为1.2%，含S量0.005%，含P量0. 004%的高铬铸铁合金液，并将高铬铸铁合金液浇注成耐磨棒毛坯；以上含量均为质量百分比；第二步，制作耐磨棒4将第一步制作好的耐磨棒毛坯进行打磨，制备成耐磨棒4 ；第三步，制作锤头消失模按照锤头的造型制作锤头消失模，锤头消失模包括与高合金钢双金属复合锤头形状相应的锤柄I消失模和端头2消失模，端头2消失模的底部设置有若干个消失模圆孔；将第二步制作好的耐磨棒4插入消失模圆孔中，然后固定，再向插好耐磨棒4的锤头刷耐火涂料并晾干，制得锤头消失模；第四步，准备浇注将第三步制得的锤头消失模埋入砂箱，再将砂箱密封，抽负压，做好浇注准备；第五步，熔炼含C量为0.5%的钢液；第六步,烧注将第五步的钢液浇灌入砂箱中，控制浇注温度为1550°C。第七步，冷却将完成浇注的砂箱放在室温下冷却6小时，待钢液凝固冷却后，打开砂箱，制得高合金钢双金属复合锤头。通过上述方式制得的高合金钢双金属复合锤头，如图1所示，包括相连接的锤柄I和端头2，端头2内部设置有若干个圆柱形凹槽3，凹槽3内部设置有与凹槽3的形状相适应的耐磨棒4。第三步中耐磨棒4插入消失模圆孔中，并经过第六步的钢液浇注时，耐磨棒4经过钢液的加热而使得其表面局部融化，从而实现耐磨棒4与端头2的相应位置紧密结合。耐磨棒4设置的位置为端头最易磨损和断裂的部位；耐磨棒4的外表面与端头紧密结合，使得端头2具有较强的耐冲击性和耐磨性。耐磨棒4的形状近似于圆台形，直径自上而下逐渐变小。提高了合金铸钢端头2和高铬铸铁耐磨棒3两种冶金结合面抵抗冲击的能力，在工作中两种冶金的结合紧密、不易脱落，延长了锤头的使用寿命。本实施例的高合金钢双金属复合锤头可满足01OOOX 1200型等以下反击式破碎机使用性能要求，在使用中不脱落、不破碎，使用寿命达到普通高锰钢锤头的2.5倍。实施例3一种高合金钢双金属复合锤头的制备方法，包括以下步骤:第一步，制作耐磨棒毛坯
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熔炼含C量为2.1%，含Cr量为10.0%,含Si量为0.4%,含Mo量为1.5%,含Cu量
为1.5%，含S量0.003%，含P量0.004%的高铬铸铁合金液，并将高铬铸铁合金液浇注成耐磨棒毛坯；以上含量均为质量百分比；第二步，制作耐磨棒4将第一步制作好的耐磨棒毛坯进行打磨，制备成耐磨棒4 ；第三步，制作锤头消失模按照锤头的造型制作锤头消失模，锤头消失模包括与高合金钢双金属复合锤头形状相应的锤柄I消失模和端头2消失模，端头2消失模的底部设置有若干个消失模圆孔；将第二步制作好的耐磨棒4插入消失模圆孔中，然后固定，再向插好耐磨棒4的锤头刷耐火涂料并晾干，制得锤头消失模；第四步，准备浇注将第三步制得的锤头消失模埋入砂箱，再将砂箱密封，抽负压，做好浇注准备；第五步，熔炼含C量为0.7%的钢液；第六步,烧注将第五步的钢液浇灌入砂箱中，控制浇注温度为1650°C。第七步，冷却将完成浇注的砂箱放在室温下冷却7小时，待钢液凝固冷却后，打开砂箱，制得高合金钢双金属复合锤头。通过上述方式制得的高合金钢双金属复合锤头，如图1所示，包括相连接的锤柄I和端头2，端头2内部设置有若干个圆柱形凹槽3，凹槽3内部设置有与凹槽3的形状相适应的耐磨棒4。第三步中耐磨棒4插入消失模圆孔中，并经过第六步的钢液浇注时，耐磨棒4经过钢液的加热而使得其表面局部融化，从而实现耐磨棒4与端头2的相应位置紧密结合。耐磨棒4设置的位置为端头最易磨损和断裂的部位；耐磨棒4的外表面与端头紧密结合，使得端头2具有较强的耐冲击性和耐磨性。耐磨棒4的形状近似于圆台形，直径自上而下逐渐变小。提高了合金铸钢端头2和高铬铸铁耐磨棒3两种冶金结合面抵抗冲击的能力，在工作中两种冶金的结合紧密、不易脱落，延长了锤头的使用寿命。本实施例的高合金钢双金属复合锤头可满足01OOOX 1200型等以下反击式破碎机使用性能要求，在使用中不脱落、不破碎，使用寿命达到普通高锰钢锤头的2.5倍。
权利要求
1.高合金钢双金属复合锤头的制备方法，其特征在于，高合金钢双金属复合锤头的结构为:包括相连接的锤柄(I)和端头(2)，所述端头(2)内部设置有若干个圆柱形凹槽(3)，所述凹槽(3)内部设置有与所述凹槽(3)的形状相适应的耐磨棒(4)； 制备方法具体包括以下步骤: 第一步，制作耐磨棒毛坯 熔炼含C量为2.0 2.2%,含Cr量为10.0 13.0%,含Si量为0.1 0.4%,含Mo量为1.0 1.5%,含Cu量为0.5 1.0%,含S量不大于0.005%,含P量不大于0.005%的高铬铸铁合金液，并将高铬铸铁合 金液浇注成耐磨棒毛坯；以上含量均为质量百分比； 第二步，制作耐磨棒(4) 将第一步制作好的耐磨棒毛坯进行打磨，制备成耐磨棒(4)； 第三步，制作锤头消失模 按照锤头的造型制作锤头消失模，所述锤头消失模包括与所述高合金钢双金属复合锤头形状相应的锤柄(I)消失模和端头(2)消失模，所述端头(2)消失模的底部设置有若干个消失模圆孔；将第二步制作好的耐磨棒(4)插入消失模圆孔中，然后固定，再向插好耐磨棒(4)的锤头刷耐火涂料并晾干，制得锤头消失模； 第四步，准备浇注 将第三步制得的锤头消失模埋入砂箱，再将砂箱密封，抽负压，做好浇注准备； 第五步，熔炼含C量为0.4 0.7%的钢液； 第六步，浇注 将第五步的钢液浇灌入砂箱中，控制浇注温度为1550 1650°C。
第七步，冷却 将完成烧注的砂箱放在室温下冷却5 7小时，待钢液凝固冷却后，打开砂箱，制得闻合金钢双金属复合锤头。
2.如权利要求1所述的高合金钢双金属复合锤头的制备方法，其特征在于第一步中所述凹槽(3)的内径从上到下逐渐减小。
3.如权利要求1或2所述的高合金钢双金属复合锤头的制备方法，其特征在于所述若干个耐磨棒(4)沿所述端头(2)的表面均匀分布。
全文摘要
本发明公开的高合金钢双金属复合锤头的制备方法，包括制作耐磨棒毛坯、制作耐磨棒、制作锤头消失模、准备浇注、熔炼钢液、浇注以及冷却七个步骤，本发明的制备方法制备的锤头包括相连接的锤柄和端头，端头内部设置有若干个圆柱形凹槽，凹槽内部设置有与凹槽的形状相适应的耐磨棒。该锤头同时保留了高锰钢基体的抵抗冲击能力。制作工艺简单，两种冶金的结合紧密不易断裂和脱落。在使用中锤头不脱落、不破碎，使用寿命可达到普通高锰钢锤头的2.5倍。
文档编号B22D19/16GK103240401SQ20131013913
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者王 华, 郭莹, 张东生 申请人:陕西理工学院