[发明专利]一种锤式破碎机用耐磨锤头及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于破碎机及其生产方法技术领域，具体涉及一种锤式破碎机用耐磨锤头及其生产方法。

背景技术

锤式破碎机是破碎生产线和制砂生产线中的常用设备之一，被广泛用于铁矿石、砂岩、石膏、高炉渣、煤矸石、块煤等其它中硬矿石的破碎。南京梅山冶金发展有限公司新事业分公司的铁前原料系统目前在线使用可逆反击式锤式破碎机来承担破碎烧结原料石灰石的破碎任务，而锤头是锤式破碎机的核心零部件之一，排列在破碎机转子的销轴上，锤头在破碎机高速运转时直接打击物料，因此，锤头不断受到高硬度物料的冲击、挤压等综合作用。随着公司产能快速增长，要求破碎机全天候满负荷工作，使得锤头磨损快、易变形、寿命短，破碎效率低，一般使用寿命最长不超过2个月，有的甚至仅用1个月即报废，无法满足供料要求，严重制约了生产线的稳定运行。

纵观国内外锤头材料，目前使用的锤头材料的种类主要有高锰钢、低、中合金钢、高铬铸铁等。其中，高锰钢是制造破碎机锤头较早并且很普遍的一种材质，适合作为制造大型锤头和工作应力较高或大冲击负荷的工况的耐磨材料，然而面对强度较低的石灰石、白云石等物料时，由于使用中产生的加工硬化很小，锤头磨损非常严重，使用效果很不理想。低、中合金耐磨钢具有较高的硬度、较好的冲击軔性以及高的耐磨性，加上合适的热处理工艺，可以获得硬度和韧性匹配较好的耐磨材料。但由于其硬度一般低于55HRC，组织中也只含有较少的高硬度碳化物，主要靠马氏体基体来抗磨，所以这种锤头的耐磨性还是不够理想。高铬铸铁由于Cr含量较高，其组织中含有较多的含Cr碳化物，使高铬铸铁具有优异的耐磨性，从而成为现在使用最广泛的锤头制造材料之一。用高铬白口铸铁做的锤式破碎机的锤头，其寿命比高锰钢高4～5倍。但由于高铬铸铁的硬度较高，组织中含有较多的碳化物，因而其脆性较大，应力较大时锤头易发生断裂。因此，如何实现锤式破碎机用锤头的耐磨性与韧性的良好结合就具有重要的意义。

中国专利申请号：201410334611.X，申请日：2014年07月14日，发明创造名称：一种大型破碎机锤头，该申请案公开了一种大型破碎机锤头，，包括以下重量百分比的化学成分：C：2.2-3.2％、Cr：18-22％、Si：0.3-0.9％、Mn：1.0-2.0％、Ni：0.3-1.0％、V≤0.3％、Nb≤0.2％、W：0.1-0.5％、S≤0.025％、P≤0.025％、Zr：0.05-0.2％，余量为铁。本发明配方合理，制作简单，在一定程度上可以提高锤头的强度、韧性、耐磨性和抗冲击力，适用于大型破碎机，一定程度上减少了工厂更换锤头的频率，降低了劳动强度，但是用于长时间的钢铁企业作业时，其强度、韧性、耐磨性以及抗冲击力等又不能达到所需程度，导致磨损较快，依然需要定期更换。又如：中国专利申请号：201310208344.7，申请日：2013年05月30日，发明创造名称：一种耐磨的破碎机锤头，该申请案公开了一种耐磨的破碎机锤头，材料为高铬锰钨合金，其中高铬锰钨合金的成分为：C：2.1-3.2％、S：0.3-1.0％、Mn：2.0-3.3％、Cr：14-18％、Mo：0.3-0.5％、W：0.2-0.7％，V：0.2-1.2％、Ti、Nb＜0.1％；该申请案在一定程度上解决了锤式破碎机锤头磨损快，使用寿命短的问题。但由于上述申请案均采用整体浇铸形式，在保证锤头耐磨性的基础上，其韧性提高受到了大大限制，从而使锤头在使用过程中易发生断裂。

梅钢现用锤头包括1#与2#两种，其化学成分以及碳当量和碳化物体积分数分别如表1与表2所示：

表1：梅钢现用1#、2#锤头的化学成分表：

表2：梅钢现用1#、2#锤头的碳当量和碳化物体积分数表：

并且1#锤头的金相组织、2#锤头的金相组织、1#2#锤头表面洛氏硬度测试结果以及1#2#锤头冲击韧性测试结果分别如图1、2、3、4所示；根据表1、表2以及图1、2、3、4可知：