用于保护挖斗的耐磨块及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及挖斗耐磨保护块技术领域，特别涉及一种用于保护挖斗的耐磨块及其制备方法。
【背景技术】
[0002]挖斗的前部，为了保护挖斗的使用寿命和耐磨损程度，往往在该位置设置一块呈成条形的耐磨块，以实现有效保护挖斗的功效。该耐磨块的具体结构如附图1所示，包括上部的耐磨铸铁层I’和下部的A3普碳钢层2’，A3普碳钢层的上表面为平整、平滑表面，而耐磨铸铁层的下表面也为平整、平滑的表面，具体成型工艺为:首先采用浇注工艺浇注出上层的耐磨铸铁层铸件，然后通过纤焊工艺将A3普碳钢层平整、平滑的上表面与耐磨铸铁层平整、平滑的下表面焊接在一起，实现二者的结合，然后再通过焊接工艺将3普碳钢层焊接与挖斗前部，实现对挖斗的保护作用。
[0003]但是，上述这种传统的耐磨块的结构和加工方法，存在如下不足:1.首先，纤焊工艺需要使用铜片作为焊接剂，成本高，且不易操作；2.即使通过纤焊工艺，但耐磨铸铁层于A3普碳钢层接触面均为光滑、平整的表面，在使用过程中有可能存在焊接层不牢固，容易断裂的风险。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提供一种无需使用焊接工艺、生产成本低，操作简单且连接牢固，不易断裂的用于保护挖斗的耐磨块。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种用于保护挖斗的耐磨块，所述的耐磨块包括上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层，所述的A3普碳钢层的上表面设置有若干凸块，且凸块与A3普碳钢层的本体一体成型；所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层相互贴合连接。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种用于保护挖斗的耐磨块的制备方法，制备步骤包括:
[0007](I)首先，在A3普碳钢(Q235普通碳素结构钢)的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；
[0008](2)然后将步骤(I)加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
[0009](3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500°C，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
[0010](4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100°C，保温70-120min ；
然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
[0011]本发明耐磨铸铁的具体成分为::C2.8-3.2wt%, Cr26-30wt%, Mn0.5-1.5wt%,S1.3-1.5wt %, Mo 0.1-0.5wt %, N1.2-2.0wt %, Cu0.5-1.2wt %, S ^ 0.05wt %,P 0.05wt %，稀土 0.1-0.5wt %，余量为 Fe。
[0012]本发明的优点和有益效果:本发明通过在在A3普碳钢的上表面加工出若干凸块，然后直接浇注实现耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层的连接，比传统的纤焊工艺成本低(下降约50%左右)，无需铜片作为焊接剂，也无需焊接工艺，一次成型，连接牢固度或称粘合度比传统工艺提高1.5倍以上；此外，本发明在浇注时采用竖向浇注，能有效防止A3普碳钢层在遇到高温铸铁液时发生变形。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术的耐磨块的截面结构示意图。
[0014]图2为本发明的耐磨块的截面结构示意图(凸块为倒梯形)。
[0015]图3为本发明的耐磨块的截面结构示意图(凸块为球形)。
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0017]如附图2或3所示，本发明的本发明的耐磨块的截面结构示意图，包括上部的耐磨铸铁层I和下部的A3普碳钢层2，所述的A3普碳钢层2的上表面设置有若干凸块3，且凸块3与A3普碳钢层2的本体一体成型；所述的凸块3为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块3相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层I和下部的A3普碳钢层2相互贴合连接。
[0018]本发明的下述在A3普碳钢层的上表面加工出若干凸块，具体采用车削加工，这样保证车削面有一定的毛刺，进一步提高与耐磨铸铁层的连接牢固性。
[0019]实施例1
[0020](I)首先，在A3普碳钢(Q235普通碳素结构钢)的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为上大下小的梯形；
[0021](2)然后将步骤⑴加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
[0022](3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500°C，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
[0023](4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100°C，保温70-120min ；
然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
[0024]本发明耐磨铸铁的具体成分为:C 3.05wt %，Cr26.4wt %，Mn0.8wt %，Si1.25wt %, Mo 0.15wt %，N1.8wt %, Cul.0wt %，S0.045wt %，P0.035wt %，稀土 0.2wt %，余量为Fe。
[0025]实施例2
[0026](I)首先，在A3普碳钢(Q235普通碳素结构钢)的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为上大下小的球形；
[0027](2)然后将步骤⑴加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
[0028](3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500°C，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
[0029](4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100°C，保温70-120min ；然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
[0030]本发明耐磨铸铁的具体成分为:C 2.95wt %，Cr27.5wt %，Mn0.9wt %，Si1.2wt %, Mo 0.14wt %，N1.7wt %, Cul.2wt %，S0.034wt %，P0.044wt %，稀土 0.2wt %，余量为Fe。
[0031]通过上述实施例制备的产品，其具体的机械性能如如下:
[0032]冲击韧性硬度
[0033]实施例1 4J/cm2，60HRC
[0034]实施例2 4J/cm2，60.5HRC。
[0035]从上述检测数据可知其硬度和冲击韧性都比较优越。
【主权项】
1.一种用于保护挖斗的耐磨块，其特征在于:所述的耐磨块包括上部的耐磨铸铁层(I)和下部的A3普碳钢层(2)，所述的A3普碳钢层(2)的上表面设置有若干凸块(3)，且凸块(3)与A3普碳钢层(2)的本体一体成型；所述的凸块(3)为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块(3)相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层(I)和下部的A3普碳钢层(2)相互贴合连接。2.一种用于保护挖斗的耐磨块的制备方法，其特征在于:制备步骤包括: (1)首先，在A3普碳钢的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形； (2)然后将步骤(I)加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中； (3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500°C，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出； (4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100°C，保温70-120min;然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。3.根据权利要求2所述的用于保护挖斗的耐磨块的制备方法，其特征在于:耐磨铸铁的具体成分为:C2.8-3.2wt %, Cr26-30wt %, Mn0.5-1.5wt %, S1.3-1.5wt %,Mo0.1-0.5wt %, N1.2-2.0wt %, Cu0.5-1.2wt %, S ^ 0.05wt %, P ^ 0.05wt %，稀土0.l-0.5wt%，余量为 Fe。
【专利摘要】一种用于保护挖斗的耐磨块，包括上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层，所述的A3普碳钢层的上表面设置有若干凸块，且凸块与A3普碳钢层的本体一体成型；所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层相互贴合连接。本发明具有比传统的纤焊工艺成本低，无需铜片作为焊接剂，也无需焊接工艺，一次成型，连接牢固度或称粘合度比传统工艺提高1.5倍以上的优点；此外，本发明在浇注时采用竖向浇注，能有效防止A3普碳钢层在遇到高温铸铁液时发生变形。
【IPC分类】B22D19/16, C22C37/10, C22C37/08
【公开号】CN105033228
【申请号】CN201510486129
【发明人】徐云
【申请人】宁波通达精密铸造有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月10日