[发明专利]高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法

说明书

本发明公开了一种高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法，复合耐磨锤头包括锤柄、锤头基体和镶铸在锤头基体中的硬质合金，该方法将硬质合金固定在铸型中，再将铸型加热至1100‑1250℃，随即浇注锤头基体的金属液使锤头基体与硬质合金之间形成冶金结合，冷却后脱去模壳，得到复合耐磨锤头。高温镶铸可以消除冷铁镶铸存在的缺陷，如冷隔造成镶铸合金块脱落，冷铁阻碍钢水流动与补缩，产生孔洞，阻碍气体排除造成气孔，同时也因温差大，冷却收缩时产生裂纹等缺陷，高温镶铸能使锤头基体和镶铸在锤头基体中的硬质合金产生冶金结合，从而可获得致密的铸件。

技术领域

本发明涉及一种高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法，属于抗磨材料技术领域。

背景技术

破碎机锤头是接受强冲击硬物料的接触摩擦磨损工况条件下使用的一种抗磨结构材料。它是一种磨损快，消耗量大的易损件，也因其换锤频繁且麻烦，出现了多种制造复合锤头的材料和方法，但未见有高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法。

目前破碎机行业用的锤头材料大致有高锰钢、高铬铸铁和低合金耐磨钢等几种。高锰钢锤头的韧性好，在锤打冲击过程中不易断裂，虽然有加工硬化效果，但硬度很低，耐磨性极差。人们为了提高耐磨性，延长使用寿命，在锤头的工作面上，镶铸了钢结硬质合金棒或块及其它硬质材料，形成复合耐磨件使用。同时也有锤柄用低合金钢，锤头用高锰钢镶铸硬质合金或高铬铸铁的使用方法；更有先预制好锤柄，并将锤柄与锤头中的镶铸合金预埋好，再将锤头钢液浇入形成复合锤头的方法。在这些铸造方法中，其型腔不外乎为砂型、树脂砂型和消失模型等。这些型腔的优点是预埋合金棒或块及锤柄较方便，但它的铸造质量难以保证。因为它属于冷铁铸造，当钢水温度和浇注速度等因素不匹配时，冷态的合金棒或锤柄就相当于钢水形核的晶核，使钢水快速冷凝而结晶，阻碍钢水流动，在合金棒或锤柄的周围出现孔洞和冷隔，导致铸件报废。如果缺陷在内眼不可见的情况下，锤头在运行过程中基体被磨损时，硬质合金块或锤柄会产生脱落，不但影响使用寿命还给用户造成较大的经济损失，将破碎机损坏，造成停工停产，赔偿客户损失也是常见的事。

根据上述情况分析，为提高镶铸质量，使锤头基体能保护硬质合金不被冲击锤打脱落，硬质合金又保护基体不被过早的磨损，就是本发明的高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法，也就是要达到产生冶金结合的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是，锤头基体金属液与冷态的锤柄和硬质合金浇注结合困难，硬质合金与锤头基体结合不牢，锤柄与硬质合金在锤头基体中容易脱落。

本发明的目的在于：提供一种高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法，使用本方法能使镶铸的锤柄和锤头中的硬质合金达到冶金结合，获得具有高强韧性和高耐磨性的复合锤头，满足各种工况条件下的使用要求。

本发明的技术方案是，提供一种高温镶铸硬质合金制造复合耐磨锤头的方法，复合耐磨锤头包括锤柄、锤头基体和镶铸在锤头基体中的硬质合金，该方法将硬质合金固定在铸型中，再将铸型加热至1100-1250℃，随即浇注锤头基体的金属液使锤头基体与硬质合金之间形成冶金结合，冷却后脱去模壳，得到复合耐磨锤头。

进一步地，所述硬质合金为碳化钛基钢结硬质合金。

进一步地，所述碳化钛基钢结硬质合金和锤头基体中均含有Mn元素。

进一步地，所述碳化钛基钢结硬质合金中的MnFe元素的重量百分比含量为4-7％，所述锤头基体由高锰钢制成。

进一步地，所述碳化钛基钢结硬质合金的原料中各成分及其重量百分比含量分别为TiC：32.0-35.0％，Cr：0.6-1.0％，Mo：0.8-1.4％，C：0.8-1.0％，MnFe合金粉：4.0-7.0％，Fe为余量。

进一步地，所述锤头基体由ZG120Mn13Cr2制成。

进一步地，利用熔模铸造实现镶铸。