专利名称：高性能复合金属锤头的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于大型锤式破碎机上的耐磨锤头的生产技术领域，尤其涉及一种高性能复合金属锤头。
背景技术：
锤头是大型锤式破碎机的关键部件，广泛用于水泥、矿山、交通、建材、电厂、冶金等破碎行业，是一种易损件，每年因磨损而耗费大量的金属材料，破碎机锤头的耐磨性能及其使用安全性是评价锤头使用性能的重要指标。随着破碎机械行业的发展，越来越多的问题接踵而出，如破碎领域的扩大、破碎设备大型化等对耐磨锤头的材料及其制备工艺都提出了更高的要求。对于大型锤头而言，如何设计一种锤头，既使锤头的打击部位具有高硬度和一定的韧性，满足锤头的耐磨性能要求、又使锤头的安装部位具有高韧性和一定的硬度， 保证锤头的使用安全性，是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种在高、低冲击条件下，耐磨性能和使用安全性均优良的高性能复合金属锤头。本发明的技术方案是高性能复合金属锤头，包括锤头和锤柄，所述锤柄材质为 40Mn2低合金钢，锤头材质为高铬合金铸铁，锤柄与锤头结合柄部的表面结构为网状，锤头硬度HRC彡58、冲击韧性ak彡3J ·ο 2，锤柄硬度HBff 187-255、冲击韧性ak彡40J · cm2 ；所述锤头的重量百分比化学成分为C :2. 6 3. 1%、Si :0. 4 0. 7%、Cr :18 22%、Mn :1. 0 1. 6%、Mo :1· 2 1. 4%、Ni :1· 2 1. 4%、S 彡 0. 03%、P 彡 0. 035%，余量为Fe ；所述锤柄的重量百分比化学成分为C :0.；35 0.45%、Si :0. 2 0. 4 %、Mn 1. 6 1. 8%，余量为Fe。所述锤头的制备工艺步骤为所述锤柄的制备工艺经配料，冶炼，浇注出模后，先进行消除应力退火，退火后进行打磨，锤柄与锤头结合部位必须光滑、不得有黑皮，与锤头镶铸前，放热处理炉内200°C加热，备用；所述锤头的制备工艺为经配料，1500°C冶炼，1408 1380°C在上述锤柄与锤头结合部位进行浇注、保温8小时后出模冷却，打磨，加热保温、风淬、回火、冷却获得制品；所述加热保温步骤是采取四段温区加热，每段温区加热后进行保温，最后升温到淬火温度920°c进行淬火准备；所述的淬火步骤是将半成品在淬火温度920°C恒温保持完成后出炉，冷风淬火后， 温度降至100士5°C进行回火准备；所述的回火步骤是将淬火后的半成品加热至回火温度250士5°C，经恒温保持完成后缓慢冷却，其恒温保持的时间为4小时。
所述加热保温步骤包括如下工序1)将半成品装筐，送进入热处理炉；2)加热至450°C—恒温保持120分钟；3)加热至650°C —二次恒温保持120分钟；4)加热至800°C —三次恒温保持120分钟；5)加热至920°C —四次恒温保持120分钟。本发明所具有的有益效果由于锤头的化学成分设计时充分考虑到锤头的制造工艺性，应用条件及适应性等因素，通过合理设计锤头的化学成分以及分段加热保温以及锤柄和锤头结合部表面的网状结构，使得锤柄和锤头的表面接触部分互渗咬合、牢固结合，得到的锤头硬度HRC彡58、冲击韧性ak彡3J · cm2，锤柄硬度HBW :187_255、冲击韧性 ak ^ 40J ^1112,满足了大型锤头的打击部位具有高硬度和一定的韧性，保证其高耐磨性；同时锤柄具有高韧性和一定的硬度，从打击部位到安装部位具有过渡连接部位，使锤头各部位性能呈梯度变化，从而保证使用过程中不出现断裂现象，保证锤头的使用安全性，并大幅度提高其使用寿命。。
图1是本发明高性能复合金属锤头热处理工艺流程图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的高性能复合金属锤头的具体实施方式
、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如下实施例1 第一步按重量百分比的合金成分为C:0.;35%、Si :0.4%、Mn :1.6%，余量为狗；经配料一在1500°C浇铸到所需锤柄形状的砂型铸造腔内冷却成型，退火后锤柄在 100°C时出砂打磨(锤柄与锤头结合部位必须光滑、不得有黑皮)一放热处理炉内200°C加热，备用；第二步按重量百分比化学成分为=C2. 6%, Si 0. 7%, Cr 18%,Mn 1. 6%,Mo 1. 2%,Ni 1. 4%,S 0. 03%,P :0. 03%，余量为 Fe ；经配料一1500°C冶炼一1408 1380°C 在上述锤柄与锤头结合部位进行浇注、保温8小时后出模冷却一打磨一升温至450°C、保温 120分钟一650°C、保温120分钟一800°C、保温120分钟一920°C、保温120分钟一风淬至 105°C — 250°C回火一自然冷却至100°C以下得到最终锤头产品，锤头硬度HRC = 60、冲击韧性 ak = 3J · cm2，锤柄硬度 HBW := 250、冲击韧性 ak = 45J · cm2。实施例2 第一步按重量百分比的合金成分为C:0.4%、Si :0. 3%, Mn :1.7%，余量为佝； 经配料一在1500°C浇铸到所需锤柄形状的砂型铸造腔内冷却成型，退火后锤柄在100°C时出砂打磨(锤柄与锤头结合部位必须光滑、不得有黑皮)一放热处理炉内200°C加热，备用；第二步按重量百分比化学成分为:C:2.8%,Si :0. 4%, Cr :20%、Mn :1.4%,Mo 1. 3%,Ni 1. 3%,S 0. 02%,P :0. 025%，余量为Fe ；经配料一1500°C冶炼一1408 1380°C 在上述锤柄与锤头结合部位进行浇注、保温8小时后出模冷却一打磨一升温至450°C、保温 120分钟一650°C、保温120分钟一800°C、保温120分钟一920°C、保温120分钟一风淬至 980C- 248°C回火一自然冷却至100°C以下得到最终锤头产品，锤头硬度HRC = 59、冲击韧性 ak = 4J · cm2，锤柄硬度 HBW = 200、冲击韧性 ak = 41J · cm2。实施例3 第一步按重量百分比的合金成分为C:0.45%、Si :0.2%、Μη:1.8%，余量为狗；经配料一在1500°C浇铸到所需锤柄形状的砂型铸造腔内冷却成型，退火后锤柄在 100°C时出砂打磨(锤柄与锤头结合部位必须光滑、不得有黑皮)一放热处理炉内200°C加热，备用；第二步按重量百分比化学成分为:C3. 1%, Si :0. 6%, Cr 22%,Mn :1. 0%,Mo 1. 4%,Ni 1. 2%,S 0. 01%,P :0. 035%，余量为Fe ；经配料一1500°C冶炼一1408 1380°C 在上述锤柄与锤头结合部位进行浇注、保温8小时后出模冷却一打磨一升温至450°C、保温 120分钟一650°C、保温120分钟一800°C、保温120分钟一920°C、保温120分钟一风淬至 102°C — 251°C回火一自然冷却至100°C以下得到最终锤头产品，锤头硬度HRC = 58、冲击韧性 ak = 5J · cm2，锤柄硬度 HBff = 189、冲击韧性 ak = 40J · cm2。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
。本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求
1.高性能复合金属锤头，包括锤头和锤柄，其特征在于所述锤柄材质为40ΜΠ2低合金钢，锤头材质为高铬合金铸铁，锤柄与锤头结合柄部的表面结构为网状，锤头硬度 HRC彡58、冲击韧性ak彡3J · cm2，锤柄硬度HBW 187-255、冲击韧性ak彡40J · cm2 ；所述锤头的重量百分比化学成分为C :2. 6 3. l%,Si :0. 4 0. 7%、Cr :18 22%、 Mn :1. 0 1. 6%、Mo :1· 2 1. 4%、Ni :1· 2 1. 4%、S 彡 0. 03%、P 彡 0. 035%，余量为 Fe ；所述锤柄的重量百分比化学成分为C :0. 35 0. 45%, Si 0. 2 0. 4%、Mn :1. 6 1.8%，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的高性能复合金属锤头，其特征在于所述锤头的制备工艺步骤为所述锤柄的制备工艺经配料，冶炼，浇注出模后，先进行消除应力退火，退火后进行打磨，与锤头镶铸前，放热处理炉内200°C加热，备用；所述锤头的制备工艺为经配料，1500°C冶炼，1408 1380°C在上述锤柄与锤头结合部位进行浇注、保温8小时后出模冷却，打磨，加热保温、风淬、回火、冷却获得制品；所述加热保温步骤是采取四段温区加热，每段温区加热后进行保温，最后升温到淬火温度920°C进行淬火准备；所述的淬火步骤是将半成品在淬火温度920°C恒温保持完成后出炉，冷风淬火后，温度降至100 士 5°C进行回火准备；所述的回火步骤是将淬火后的半成品加热至回火温度250士5°C，经恒温保持完成后缓慢冷却，其恒温保持的时间为4小时。
3.根据权利要求2所述的高性能复合金属锤头，其特征在于所述加热保温步骤包括如下工序1)将半成品装筐，送进入热处理炉；2)加热至450°C—恒温保持120分钟；3)加热至650°C—二次恒温保持120分钟；4)加热至800°C—三次恒温保持120分钟；5)加热至920°C—四次恒温保持120分钟。
全文摘要
本发明涉及高性能复合金属锤头，包括锤头和锤柄，所述锤柄材质为40Mn2低合金钢，锤头材质为高铬合金铸铁，锤柄与锤头结合柄部的表面结构为网状，锤头硬度HRC≥58、冲击韧性ak≥3J·cm2，锤柄硬度HBW187～255、冲击韧性ak≥40J·cm2，本发明提供的耐磨锤头既使锤头的打击部位具有高硬度和一定的韧性，满足锤头的耐磨性能要求、又使锤柄具有高韧性和一定的硬度，保证锤头的使用安全性。
文档编号B02C13/28GK102310014SQ20111024047
公开日2012年1月11日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者赵金斌 申请人:宁国市东方碾磨材料有限责任公司
