一种碎煤机环锤用合金材料的制作方法
【专利摘要】一种碎煤机环锤用合金材料，属于合金材料【技术领域】。其特征点在于：该材料化学成分包括C、Mn、W、Mo、Si、P、S、Ti和RE，其余为Fe。各化学成分的质量百分比含量分别是：C：0.9～1.2，Mn：11.0～14.0，Si：0.3～0.7，W：0.8～1.2，Mo:0.2～0.5,Ti≤0.1，P、S≤0.04，RE:0.1～0.4，其余为Fe；本发明以传统高锰钢为材质，并经热处理所得，室温组织为奥氏体。该奥氏体具有较高的硬度，足够的韧性，又因其含有W、Mo、Ti和RE等多种合金元素，耐磨性得到大幅提高，使用寿命比原来提高2倍，特别适用于非强烈冲击的工况条件。
【专利说明】一种碎煤机环锤用合金材料
【技术领域】
[0001]本发明属于锤用合金材料【技术领域】，具体涉及一种碎煤机环锤用合金材料。
【背景技术】
[0002]在冶金、矿山、煤炭、电力和农机等各个工业部门中，许多设备及工件由于磨损而迅速失效，材料磨损造成了大量的经济损失。环锤是碎煤机的关键部件，也是易损件，其使用寿命和更换次数直接影响到设备的使用效率。
[0003]目前，碎煤机环锤材料多采用高锰钢(Mnl3)，其化学成分质量百分比为:C:
0.90 ~1.20,Mn:11.00 ~14.00，Si:0.30 ~0.80,P ≤ 0.070，S ≤ 0.040。高锰钢为奥氏体钢，铸造并经水韧处理后得到室温下的奥氏体组织，直接应用于碎煤机环锤。高锰钢的主要特征是屈服强度低，工件使用中易变形，在强烈的冲击载荷或挤压载荷下，受力表面可产生加工硬化，硬度可从原始的HB200左右提高到HB450以上，而心部仍保持着良好的韧性，从而具有良好的耐磨性。而高锰钢在非强烈冲击工况下，其加工硬化性能体现不充分，表面硬度常低于ΗΒ300-350，硬化层也很浅，从而大大降低了工件的表面硬度、强度，造成其耐磨性较差，使用寿命短。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种适用于非强烈冲击工况下、具有良好耐磨性的碎煤机环锤用合金材料，可有效地克服现有技术存在的缺点。
[0005]本发明所述碎煤机环锤用用合金材料，其特征在于:该材料所含化学成分包括C、Mn、W、Mo、S1、P、S、Ti和RE，其余为Fe，各化学成分的质量百分比:C:0.9~1.2,Mn:11.0~14.0, Si:0.3 ~0.6，W:0.8 ~1.2，Mo:0.2 ~0.5，Ti ≤ 0.1，P、S≤0.04，RE:0.1 ~0.4，
其余为Fe。
[0006]本发明的积极效果如下:
本发明以普通高锰钢为材质，对其进行多元微合金化、变质处理，采用铁砂造型+螺旋环冷铁的消失模铸造工艺并经水韧热处理所得到的耐磨环锤，具有较高的硬度，足够的韧性，耐磨性得到大幅提高，使用寿命比原来提高2倍，特别适用于非强烈冲击的工况条件，环锤成分中的合金元素含量较低，而且所加合金元素国内资源丰富，价格低廉。
[0007]【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述。
[0008]实施例1
以泡沫聚苯乙烯(EPS)为原料作消失模，在其内部埋入螺旋环冷铁，表面涂以自行研制的复层涂料，烘干制成模型。采用直径0.5~0.8_、粒度为270/300目铁砂在负压状态下进行充型，制作砂型。配料:锰铁、硅铁、钨铁、钥铁、稀土、优质废钢、保护剂。成分合格后再加入纯铝进行终脱氧。钢水出炉温度1580°C，在转包过程，采用包底冲入法加入0.3%稀土，进行充分搅拌，静置一段时间后扒渣，钢水温度为1450°C进行负压浇铸成铸件。待环锤凝固并冷却后开箱取出，清理完后进行水韧热处理。热处理过程为:铸件装炉温度< 400°C，然后以40~60°C /h速度升温至650~700°C保温1.5h ;当≥700°C时，以90~100°C /h速度升温至1050~1080°C保温3~4h，水淬。铸件入水温度1050~1070°C，水池的水量应为铸件重量的8~10倍以上，水温应控制在淬火前低于30°C，淬火后不超过50°C，铸件在水中应冷却到100°C左右。最终的显微组织为奥氏体+团块状碳化物，使用寿命为传统高锰钢的1.8倍。经检验所含成化学成分质量百分比(wt%)为:
【权利要求】
1.一种碎煤机环锤用合金材料，其特征在于:该合金材料化学成分包括C、Mn、S1、W、Mo、T1、P、S和RE，所述化学成分质量百分比含量分别为:C:0.9~1.2，Mn:11.0 ~ 14.0，S1:0.3 ~0.6，W:0.8 ~1.2，Mo:0.2 ~0.5，Ti ^ 0.1，P、S ( 0.04，Re:0.1 ~0.4，其余为Fe 。
【文档编号】C22C38/14GK103757541SQ201410023270
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】曹建新, 李永堂, 安文柱 申请人:太原科技大学