[发明专利]一种矿用铲斗的加工工艺

说明书

技术领域

    本发明属于金属部件加工工艺，具体涉及一种矿用铲斗的加工工艺。

背景技术

各种类型的矿山、建筑工程装载用的铲车，挖掘机用铲斗或齿唇因长时间接触各类物料，最大单齿受压可达 150-200MPA，底面半与地面磨擦，要求铲斗、齿唇不仅要具有耐磨，抗疲劳的特点，还要具备有良好的韧性及硬度，作为高锰钢的换代工艺普通合金堆焊技术是在 Q235 钢或普通碳素钢工件表面直接堆焊合金焊条或焊丝，基体与耐磨合金分两个层面，耐磨层在长时间受到外来物料冲击磨损，或在热工况下长期热胀冷缩，会使合金层产生疲劳应力造成粒状剥落、开裂。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种矿用铲斗的加工工艺，提高铲斗的韧性和强度，使产品获得优良的综合机械性能，耐磨性能提高，减少使用过程中的疲劳开裂、崩缺和早期磨损等现象，达到延长使用寿命，降低使用成本、提高使用效率的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种矿用铲斗的加工工艺，包括以下步骤：

（1）采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，是的钢液中的S <0.045，P<0.045；

 （2）继续冶炼，当C含量小于0.04%的时候向钢包出钢；

（3）向钢中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，Y，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 0.60%-2.0%， Si 0.80%-1.10%， Zr0.06%-0.12%， Al 0.035%-0.080%， Cr2.7%-3.5% ， Y 0.02-0.03%；

（4）将钢水送入铲斗模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1655－1695℃；

（5）浇注0.5～2.0小时后开箱空冷铲斗，并于1100-1200°之间保温3-4小时，得到粗坯；

（6）清理残根、飞边、毛刺；

（7）将粗坯的轴套喷丸处理；

（8）将步骤（7）中的产品以30-50℃/h的速度升温至930-980℃，保温2-4h后取出空冷；

（9）在930-940℃保温1.5-2h， 出炉后迅速放入水玻璃溶剂中，急冷时间10-15s，降温至600-750℃，取出放入水中冷却；

（10）在300-320℃保温4-6h，炉冷即可得到成品；

作为本发明的一种改进，所述步骤（1）喷丸处理的钢丸为锰钢丸,直径为0.2-0.6mm,硬度为HRC47-50，压缩空气压力为0.2-0.6Mpa。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种矿用铲斗的加工工艺，在热处理之前进行喷丸处理，使铲斗内外表面生成硬化层，增加铲斗对塑性变形和断裂的抵抗能力，提高疲劳强度；并通过添加金属元素Mn ，Zr， Al，Cr，Y 等，能够提高金属的耐磨性以及强度，另外喷丸使轴套表面上的缺陷和由于机械加工所带来的损伤减少，从而降低应力集中；喷丸后进行正火处理，淬火以及回火等热处理工艺，保证了硬度，低合金耐磨钢的强度，而且韧性得到很大的改善，消除了低合金耐磨钢中有害杂质在晶界上的吸附，增加耐磨性。

具体实施方式

实施例1：

将矿用铲斗采用500公斤的电炉进行熔炼，包括以下步骤：

（1）采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，是的钢液中的S <0.045，P<0.045；

 （2）继续冶炼，当C含量小于0.04%的时候向钢包出钢；

（3）向钢中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，Y，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 0.60%， Si 0.80%， Zr0.06%， Al 0.035%， Cr2.7% ， Y 0.02；

（4）将钢水送入铲斗模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1655℃；

（5）浇注0.5小时后开箱空冷铲斗，并于1100°之间保温3小时，得到粗坯；

（6）清理残根、飞边、毛刺；

（7）将粗坯的轴套喷丸处理，喷丸处理的钢丸为锰钢丸,直径为0.2,硬度为HRC47，压缩空气压力为0.2Mpa；

（8）将步骤（7）中的产品以30℃/h的速度升温至930℃，保温2h后取出空冷；

（9）在930℃保温1.5h， 出炉后迅速放入水玻璃溶剂中，急冷时间10s，降温至600℃，取出放入水中冷却；

（10）在300℃的环境下保温4h，炉冷即可得到成品。