[发明专利]一种铲齿制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程挖掘机配件技术领域，具体是涉及一种工程挖掘机的铲齿制备方法。 

背景技术

铲齿是挖掘机关键配件，国内年需求量15万吨左右，铲齿由齿尖和齿根两部分构成。挖掘机工作时，齿尖部分承受冲击磨料磨损，需具备较高的硬度和耐磨性；齿根部分通过轴销与挖掘机齿座连接，承受较大的弯矩载荷，需较高的强度和韧性。因此铲齿的齿尖要具有高耐磨性而齿根有高的强韧性，实现耐磨性和强韧性的配合。 

用于制备铲齿所用的材质多为高锰钢和低碳合金钢。高锰钢强韧性高，但硬度低，耐磨性差，而合金钢制备铲齿热处理工艺常采用整体淬火，齿尖和齿根部分硬度、强度、韧性相同，保证了齿尖的耐磨性，而不能保证齿根高的韧性要求，而容易出现铲齿早期断裂失效，也因为如此，铲齿碳含量一般小于0.35%，铲齿硬度不高。 

公开号为CN102400051A的中国发明专利公开了一种铲齿及其制备方法，该铲齿的成分为C：0.29～0.33﹪、Mn：0.9～1.4﹪、Si：0.8～1.2﹪、Cr：1.4～1.7﹪、B：0.001～0.005﹪、Al：0.02～0.06﹪、余量为Fe。900℃淬火，保温2～4h，220～250℃回火，保温2～4h，硬度＞HB447。 

公开号CN101397632A的中国发明专利公开了一种多元素低合金水淬耐磨钢，其成分为C：0.28～0.34﹪、Si：0.8～1.2﹪、Mn：1.2～1.7﹪、S≤0.035﹪、P≤0.035﹪、Cr：1.0～1.5﹪、Mo：0.25～0.35﹪、Ti：0.05～0.08﹪、V：0.1～0.12﹪,余量为Fe。热处理1000～1050℃淬火，保温3h，水淬；150～200℃回火，保温3h，硬度＞HB500，冲击韧性αk为20J/cm²。 

上述两个专利都是采用整体淬火方法，齿尖和齿根同硬度、强度，保证了齿尖有高的耐磨性，但齿根硬度(＞HB447、＞HB500)，在铲齿使用过程中，由于硬度太高，齿根部位易断裂失效。 

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种齿尖具有高的耐磨性而齿根具有高的强韧性配合，从而有效地延长了铲齿的使用寿命的铲齿制备方法。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

本发明所述的铲齿制备方法，其特点是包括如下步骤：

1）选材；

2）将选好的原材料放入中频炉内进行熔炼，并采用沉淀脱氧和扩散沉氧对熔体脱气除渣精炼，钢水出炉温度1600～1650℃；

3）将钢水浇注到熔模壳型中铸型制成铲齿，壳型温度＜100℃，浇注温度1460～1530℃；

4）待铲齿冷却后，切除冒口、浇口，并清理打磨；

5）将铲齿整体正火、回火后，出炉空冷，其中正火温度为860～960℃，回火温度为600～650℃；

6）采用感应发生器对铲齿齿尖感应淬火，淬火温度为850～920℃，保温10～15s后，进行水冷；

7）将铲齿回火，回火温度为200～250℃，保温4～6h后，出炉空冷，即完成铲齿的制备，该铲齿齿根的硬度为HB200～280，冲击韧性为αku≥35J／cm²，铲齿齿尖的硬度≥HRC50。

其中，上述原材料采用低合金钢，所述低合金钢中的C含量为0.35～0.48﹪，Cr、Mo、Ni、Mn、Si合金元素的总量小于4﹪，其中Mn含量不小于0.4﹪，Si含量不小于0.4﹪，余量为Fe，以上百分比均为重量百分比。 

上述步骤5）和步骤7）中，铲齿的正火、回火，当温度小于650℃时，升温速度小于80℃／h，且650℃保温至少1小时；当温度大于650℃时，升温速度小于100℃／h，且正火、回火保温时间按每20mm铸件厚度保温1小时。 

上述步骤6）中，感应发生器的频率大于2500HZ。 

上述步骤6）中，感应淬火的铲齿齿尖单边淬透层深度不小于铲齿厚度的1/4。 

上述步骤6）中，水冷用到的冷却水温度不高于38℃。 

本发明与现有技术相比，具有如下优点： 

1、本发明采用的原材料为目前常用的生产铲齿材料—低合金钢，取材方便；

2、本发明采用整体正火+高温回火热处理工艺，铲齿整体成分、组织均匀，晶粒细小，保证铲齿具有高的强韧性配合，同时为后续感应淬火提供了良好的组织；