[发明专利]具有耐磨金属与陶瓷混合表层的复合铲

说明书

技术领域

 本发明涉及具有耐磨金属与陶瓷混合表层的复合铲。

背景技术

铲车、挖掘机的作业对象是泥沙、土石方，使用环境恶劣，铲齿需要承受严酷的物料摩擦和冲击而易损，对铲齿即要求耐磨和高强度，而且要耐冲击。现产业化的铲齿主要有低碳合金钢、中碳合金钢、高锰钢等材质，铲齿的生产方法基本为铸造。由于传统的生产方式采用整体一种材料制作，没有条件做到要求一种材料具有高强度和高的冲击韧性的同时又具有高的硬度，因此，传统的生产方法只能把铲齿耐冲击而不脆断作为首要满足的要求，硬度不能要求太高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种采用高强度、高韧性的材料作为基体，表层易磨损处具有耐磨金属与陶瓷混合表层的复合铲，既保证铲齿有高的强度和韧性并使铲齿表面具有高的硬度而提高耐磨性。

发明的解决方案是这样的：铲齿的表面具有具有耐磨金属与陶瓷混合表层，在制造时包含以下步骤：

（1）、粘涂耐磨材料复合层步骤：使用无水粘接剂将耐磨材料的粉末制成涂膏，粘涂于消失模特定部位；

（2）、消失模粘涂耐磨涂料处理步骤：用无水粘接剂将干燥后的耐磨涂料层作封闭处理：

（3）、消失模表层涂料处理步骤：用传统的消失模涂层涂料对消失模表层进行涂层处理：

（4）、制造铲齿铸型步骤：将上述处理后的消失模埋于真空箱的干砂中；

（5）、复合层耐磨材料的配制步骤：由表1所示的耐磨材料粉末小于200目，按重量百分比配制：

表1

（6）、浇注步骤：铲齿基体采用ZG30CrMnSi高强度合金材料通过熔炼形成高温金属液体，在浇注过程中，通过抽真空，使铸型型腔处于负压大于0.4Mp状态，高温基体液态金属通过气化消失模而与粘涂在消失模上的耐磨材料有效的接触，高温的金属液体与复合材料熔铸成型。

最后在铲齿表面形成厚度为1.5-2mm耐磨材料复合层1，铸件清理完后通过热处理工艺调整基体材料硬度为HRC35-38，耐磨材料复合层的硬度为HRC62-67。

本发明的优点是铲齿采用高强度的的材料做基体，表层为复合耐磨金属与陶瓷混合材料，把高强度材料的优势和耐磨材料的优势通过铸造工艺整合在一起，充分的发挥高强度合金材料和高耐磨的金属与陶瓷材料的优势,使铲齿的强度、耐磨性和抗冲击性极大的提高，从而提高铲齿的使用寿命为常用铲齿的3～10倍。

附图说明

图1是铲齿示意图。

图2是铲齿剖面图。

图2中，1.耐磨材料复合层，2.基体。

具体实施方式

图2中的铲齿基体2采用ZG30CrMnSi高强度合金材料通过熔炼形成高温金属液体，浇注进入预先准备好的铸型中，铸型中预埋有图2中的消失模，消失模采用EPS材料，铲齿的表层为耐磨材料复合层1通过使用无水粘接剂（如松香）粘涂于消失模上，复合层厚度为1.5-2mm，耐磨材料复合层中含有Cr、WC、TiC、WC、Cu、Mo、Mn、Si、 B₂O₃、Fe等金属材料及陶瓷材料，具体配方质量分数为表1所示：

表1

在浇注过程中，通过抽真空，使铸型型腔处于负压0.4Mp状态，高温基体液态金属通过气化消失模而与粘涂在消失模上的耐磨材料有效的接触，高温的金属液体与复合材料熔合和烧结，最后在铲齿表面形成厚度为1.5-2mm耐磨材料复合层1，铸件清理完后通过热处理工艺调整基体材料硬度为HRC35-38，耐磨材料复合层的硬度为HRC62-67。