[发明专利]一种硬质合金的制备方法及制砂用复合耐磨锤头

说明书

本发明公开了一种硬质合金的制备方法及制砂用复合耐磨锤头。所述硬质合金的制备方法为取超细WC粉末、粒径为1.5‑25µm的WC粉末和粒径为2.0µm的钴粉放入球磨机中，球磨24h；调整球磨后的混合粉末，使混合粉末中总碳的百分比为6.15%，再掺胶待用；将掺胶后的粉末压制成型后，放入烧结炉后，通入2 Mpa的CO₂气体，并在1420℃保温2h后，随炉冷却，即得成型的硬质合金。本发明制备的制砂用晶粒硬质合金具有微观结构缺陷少、显微硬度高等优点。制备的制砂用复合耐磨锤头，由于在锤头内添加了粗晶粒硬质合金，提高了锤头的硬度和耐磨性，延长了锤头的使用寿命且降低了使用成本。

技术领域

本发明涉及制砂技术领域，具体涉及一种硬质合金的制备方法及制砂用复合耐磨锤头。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，对环保提出了越来越高的要求，国家已明令禁止采集河沙，目前，建筑行业普遍采用将砂石粉碎以代替河沙使用，2018年我国砂石产量超800亿吨。锤式破碎机是最常见的砂石粉碎装置。锤式破碎机主要靠冲击能来完成破碎砂石作业的，锤式破碎机工作时，电机带动转子作高速旋转，砂石均匀的进入破碎机内腔中，高速回转的锤头冲击、剪切撕裂砂石使其被破碎；同时，砂石自身的重力作用使得砂石从高速旋转的锤头冲向架体内挡板、筛条，大于筛孔尺寸的砂石阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，直到破碎至所需出料粒度最后通过筛板排出机外。

锤头是锤式破碎机的关键零部件，排列在破碎机转子的锤轴上，锤式破碎机锤头的寿命一定程度上影响了锤式破碎机的寿命，它是锤式破碎机主要的易磨损件，消耗量极大。当锤头在工作中会有较大的速度和惯性，由于锤头的表面与物料接触最多，磨损严重，更换频率高（如图1所示）。并且更换锤头时，需要更换锤头整体，更换非常不方便。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。目前，破碎机锤头的使用寿命仅为10小时左右，一个年产10万吨的小型制砂企业，年使用锤头1万个，使用成本非常高。

因此，如何制备一种硬质合金并应用于制砂用复合耐磨锤头，是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有的现有的锤头材料硬度低、耐磨性差的问题，提供一种硬质合金的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：

一种硬质合金的制备方法，包括如下步骤：

（1）取超细WC粉末、粒径为1.5-25µm的WC粉末和粒径为2.0µm的钴粉放入球磨机中，球磨24h；其中，所述超细WC粉末、粒径为1.5-25µm的WC粉末和粒径为2.0µm的钴粉的重量比为5-15：80-90：6-20；

（2）调整球磨后的混合粉末，使混合粉末中总碳的百分比为6.15%，再掺胶待用；

（3）将步骤（2）掺胶后的粉末压制成型后，放入烧结炉后，通入2Mpa的CO₂气体，并在1420℃保温2h后，随炉冷却，即得成型的硬质合金。

其中，所述步骤（1）中，所述超细WC粉末为将0.4µm的WC粉末以250r/min的转速球磨96h得到的WC粉末。

进一步，所述步骤（2）中，掺入的胶为SD橡胶，且SD橡胶与混合粉末的体积质量比为90-150mL：1kg。所述步骤（2）中，采用石墨粉调整混合粉末的总碳。

本发明还提供一种制砂用复合耐磨锤头，包括制备的硬质合金。

进一步，由以下步骤制备而成：

1）将硬质合金放置在锤头模具的底部，并与锤头模具固定；

2）将熔炼好的Mn13钢于1400℃浇铸到模具内，冷却后脱模，即得制砂用复合耐磨锤头。