專利名稱：：一種破碎機雙金屬耐磨襯板及制造方法
技術領域：
：本發明屬于破碎機
技術領域：
，具體涉及一種礦山用粗破機用的雙金屬耐磨襯板制造方法。
背景技術：
：在礦山、冶金、煤炭、耐火材料能工業行業廣泛應用的破碎、制粉、浮選等機械上的襯板是主要的耐磨件，目前各行業所用的襯板的材質主要有高錳鋼、多元低合金鋼、鉻系白口鑄鐵等幾種單一金屬材料；在高負荷、高沖擊應力條件下一般使用的是高錳鋼，Mnl3為最礦山破碎機中常用的一種，高錳鋼Mnl3是一種傳統的耐磨合金，水韌處理后的組織為單相奧氏體，具有優異的韌性，同時這種材料具有較強的形變硬化能力，在沖擊載荷作用下表層能形成高硬度的硬化層，而心部仍保持高韌性，因此被廣泛應用于沖擊磨損工況。但是，許多耐磨件的服役工況有很大的不確定性，在外加沖擊載荷較小時，Mnl3形變硬化不足，經常表現出低的耐磨性而導致材料的快速磨損；國內外學者對此進行了許多改進工作，但多以犧牲材料韌性為代價。由于高錳鋼Mnl3在使用時存在的不足，從20世紀60年代起，金屬基復合材料就逐漸成為學者和企業關注與研究的熱點之一，并已在顎式破碎機襯板、錘式破碎機錘頭上得到了廣泛應用。雙金屬復合材料能夠將合金塊的高硬度和Mnl3基體的高韌性結合起來，具有優異的綜合性能，成為耐磨材料開發的熱點。雙金屬鑄造的關鍵技術是合金塊與金屬基體的界面結合和熱處理問題，要求界面能有效地傳遞載荷，調節材料內部的應力分布，阻止裂紋擴展，使復合材料獲得良好的綜合力學性能，現有技術中還沒有能完全符合上述要求的記載。
發明內容本發明公開一種破碎機雙金屬耐磨襯板及制造方法，其目的是解決現有雙金屬襯板在選材和雙金屬合金加入量以及鑄造、熱處理時存在的工藝問題，從而提高粗破機襯板的耐磨性和使用壽命，提高設備生產率和破碎效率。本發明的目的是通過襯板耐磨塊及材質選擇及制造方法實現的1、耐磨塊材料成分確定，其耐磨塊材料包括，按量百分比C1.8%~2.4%、Si0.4%1.2%、Mn0.6%~2.00/0、Cr13%~22%、Mo0.2%~0.4%、p￡0.06%、SS0.06%，其余為鐵及不可避免的雜質；2、襯板板體材料的選擇，按量百分比C0.90/o~l.l0/o、Mn1.00/01.30/0、Si0.4o/o0.8o/o、p^0.08%、S^0.06o/o、Re0.02%~0.04%，其余為鐵及不可避免的雜質；3、耐磨塊形狀耐磨塊形狀設計成沿高度方向有一定錐度的圓柱體，長度為板體厚度的1/2-2/3，大頭埋入基體，以防止齒塊脫落影響使用；4、耐磨塊的加入比例的確定確定耐磨塊的加入比例為5%~20%，板體厚度越大，加入比例越大。5、熔煉和澆注用堿性坩堝的感應電爐熔煉耐磨塊，在1360140(TC時澆注，襯板板體亦采用堿性堝爐熔煉；將上述耐磨塊經過拋丸處理后，固定在板式骨架上，再置入襯板板體鑄造型腔內，預熱到200~250°C，預熱后合箱，澆入高錳鋼板體熔液，澆注時比常規澆注溫度高3540'C，常規澆注溫度147(TC左右；使耐磨塊與襯板板體達到冶金結合；6、熱處理工藝將清理干凈的雙金屬襯板工件裝入熱處理爐中，工藝要點l小時內升溫到300~400°C，然后按每小時50~80°C的速度升溫至1000~1100。C，保溫3~4小時，使高錳鋼充分奧氏體化，然后將其淬入水中進行水韌處理；在水韌處理過程中由于耐磨塊在襯板的內部，因此其獲得的冷卻速度與其空冷的冷卻速度相似，從而達到對耐磨塊風冷淬火處理的效果。本發明耐磨塊材料成分確定是根據回歸方程式K=12.33〔C)+0.55〔Cr〕一15.2而定的，式中-K—組織中碳化物體積百分數〔C)和(Cr〕一合金中碳和鉻的百分含量因為當物料硬度小于或接近材料硬度時，耐磨件組織中碳化物總量占(體積)才有利于提高耐磨性。本發明根據所磨物料的特性及保證在強烈沖擊作用下確保耐磨塊有足夠的耐磨性，&取20%29%。從提高合金的耐磨性和產品的經濟性兩個方面綜合考慮，破碎機工作條件要求耐磨塊合金既有優良的耐磨性又要有在沖擊磨損條件下不崩塊的韌性，經濟上還要有盡可能低的成本，本發明合金中的Cr含量確定為13%22°/。，C的含量1.8%~2.4%。本發明的優點及效果在于,從耐磨塊合金及襯板板體的成分及生產工藝采用新的技術方案，使兩種合金的界面充分結合，材料內部的應力均勻分布，不產生裂紋，使復合材料獲得良好的綜合力學性能，從而提高襯板的使用壽命和破碎效率，降低備件消耗，這種雙金屬耐磨襯板的使用壽命由原來的300小時提高到600小時以上。具體實施例方式下面介紹本發明的具體實施例。破碎機工作條件是在強烈沖擊作用下確保耐磨塊有足夠的耐磨性，對襯板板體材料的要求是具有足夠的韌性和較高的抵抗裂紋擴展的能力，從板體結構來分析，板體前面也有一部分參與磨損，因此板體還要具有一定的耐磨性，更主要的是在鑄造時使耐磨塊與板體充分結合，使用時板體能有效地支承和固定耐磨塊，以防止耐磨塊在工作過程中脫落。本發明基于上述綜合因素的考慮，對耐磨塊和襯板板體的成分作如下選擇，耐磨塊材料(按重量百分比)-C1.8%~2.4%、Si0.4%~1.2%、Mn0.6%~2.0%、Cr13%~22%、Mo0.2%~0.4%、p^).06%、S^O.06%,其余為鐵及不可避免的雜質；襯板板體材料成分包括(按重量百分比)C0.9%~1.10/0、Mn1.0%~1.3%、Si0.4%0.80/0、p￡0.08%、S^0.06%、Re0.02°/。0.04%，其余為鐵及不可避免的雜質。表1及表2為本發明的幾個最佳實施例。表1耐磨塊4<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述實施例是在以下工藝條件下進行的，1)耐磨塊形狀選定，耐磨塊形狀設計成沿高度方向有一定錐度的圓柱體，長度為板體厚度的1/2~2/3，大頭埋入基體，以防止齒塊脫落影響使用;2)耐磨塊的加入比例的確定耐磨塊的加入比例為5%~20%，板體厚度越大，加入比例越大。3)熔煉和澆注用堿性坩堝的感應電爐熔煉耐磨塊，用粘土砂，金屬型不設冒口；1360140(TC澆注，噴丸清理后備用；襯板板體澆注要求，水玻璃砂造型，鋼水亦用堿性堝爐熔煉，板體澆注時比常規澆注溫度高40。C左右，常規澆注溫度1470'C左右；襯板板體的澆注，將上述耐磨塊經過拋丸處理后，固定在板式骨架上，再置入襯板板體鑄造型腔內，預熱到20(TC左右，預熱后合箱，澆入高錳鋼板體熔液，使耐磨塊與襯板板體達到冶金結合；4)熱處理工藝將清理干凈的雙金屬襯板工件裝入熱處理爐中，工藝要點1小時升溫到300-400°C，然后按每小時50~80°C的速度升溫至IOO(M100°C，使高錳鋼充分進行奧氏體化，保溫34小時，然后將其淬入水中進行水韌處理，使耐磨塊達到風冷淬火效果，HRC58~62，提高襯板使用壽命和破碎效率，降低備件消耗。權利要求1、一種破碎機雙金屬耐磨襯板，是由耐磨塊及襯板板體復合而成，其特征在于，1)、耐磨塊材料成分確定，其耐磨塊材料包括，按重量百分比C1.8％～2.4％、Si0.4％～1.2％、Mn0.6％～2.0％、Cr13％～22％、Mo0.2％～0.4％、p≤0.06％、S≤0.06％，其余為鐵及不可避免的雜質；2)、襯板板體材料的選擇，按重量百分比C0.9％～1.1％、Mn1.0％～1.3％、Si0.4％～0.8％、p≤0.08％、S≤0.06％、Re0.02％，其余為鐵及不可避免的雜質。2、一種權利要求1所述的破碎機雙金屬耐磨襯板的制造方法，其特征在于1)、耐磨塊形狀耐磨塊形狀設計成沿高度方向有錐度的圓柱體，長度為板體厚度的l/22/3大頭埋入基體，以防止齒塊脫落影響使用；2)、耐磨塊的加入比例的確定確定耐磨塊的加入比例為5%20%;3)、熔煉和澆注用堿性坩堝的感應電爐熔煉耐磨塊，在1360140(TC時澆注，襯板板體亦采用堿性堝爐熔煉；將上述耐磨塊經過拋丸處理后，固定在板式骨架上，再置入襯板板體鑄造型腔內，預熱到20025(TC，預熱后合箱，澆入高錳鋼板體熔液，澆注時比常規澆注溫度高354(TC，常規澆注溫度147(TC左右；使耐磨塊與襯板板體達到冶金結合；4)、熱處理工藝將清理干凈的雙金屬襯板工件按裝入熱處理爐中，工藝要點l小時升溫到300400°C，然后按每小時50~80°C的速度升溫至1000~1100°C，使高錳鋼充分進行奧氏體化，保溫3~4小時，然后將其淬入水中進行水韌處理。全文摘要本發明公開一種破碎機雙金屬耐磨襯板及制造方法，其耐磨塊材料成分包括(重量百分比)，C1.8％～2.4％、Si0.4％～1.2％、Mn0.6％～2.0％、Cr13％～22％、Mo0.2％～0.4％、p≤0.06％、s≤0.06％，板體材料包括C0.9％～1.1％、Mn1.0％～1.3％、Si0.4％～0.8％、p≤0.08％、s≤0.06％、Re0.02％，上述兩種材料成分中其余均為鐵及不可避免的雜質；耐磨塊1360～1400℃澆注，板體澆注比常規澆注溫度高40℃；熱處理時1小時升溫到300～400℃，然后按50～80℃/小時升溫至1000～1050℃，保溫3～4小時，然后淬入水中進行水韌處理，本發明使兩種合金的界面充分結合，內部應力分布均勻，產品耐磨，不產生裂紋，提高了使用壽命，降低備件消耗。文檔編號B02C1/02GK101455986SQ20071015900公開日2009年6月17日申請日期2007年12月14日優先權日2007年12月14日發明者琳丁,劉殿濱,王明華,王海升,舒海生申請人:鞍鋼集團礦業公司