[发明专利]高强度采煤机摇臂的新材质

说明书

技术领域

本发明涉及高强度采煤机摇臂铸钢件的新材质，属于制造领域中的铸钢件热处理范畴。

背景技术

摇臂壳体是采煤机的主要零件，其作用是将电机动力经过齿轮变速箱传递到行星头上安装的切割机头，从而进行切割煤作业。由于煤煤矿地质条件复杂煤层中经常夹杂着石头等硬物，因此摇臂壳体需要承受不定的超负荷冲击力、扭曲力、和切变力，而且切割下来的煤块砸在摇臂上也容易造成摇臂的冲击和磨损，工作环境十分恶劣，因而对于采煤机的摇臂在强度、延伸率、断面收缩率、冲击功等性能方面有极高的要求。

由于摇臂形状结构复杂，皮厚不均匀，铸造工艺性差，因而铸造难度较大，我国采煤机铸件生产厂家在摇臂的铸造上一直沿用传统的工艺，铸件内部质量得不到保证，铸件材质五花八门，导致产品的性能以及使用寿命难以满足实际的需求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高强度采煤机摇臂的新材质。本发明材料经热处理后，具有优越的强度、延伸率、断面收缩率、防冲击性能，大大地提高了摇臂产品的使用寿命。

本发明的技术方案:一种高强度采煤机摇臂的新材质，按质量百分比由以下组分组成：0.2%-0.3%C、0.2%-0.6%Si、0.5%-1.0%Mn、≦0.015%S、≦0.015%P、0.4%-1.3%Cr、0.8%-1.2%Ni、0.2%-0.4%Mo、0.01%-0.03%RE、≦0.08%V、0.01%-0.07%Al、0.08%-0.15%Ti，其余为Fe，合计100%；

该材质的热处理工艺依次包括以下步骤；

a、首次正火：是先在7-9小时内加温至930-970℃，并保温5-8小时，空冷至常温；

b、二次正火：再在6-8小时内加温至910-950℃，并保温5-8小时，风冷至常温；

c、淬火：在6-8小时内加温至880-920℃，并保温4-6小时，再淬火至常温；

d、回火：在7-9小时内加温至580-620℃，并保温6-12小时，再淬火至常温。

上述的高强度采煤机摇臂的新材质中，按质量百分比由以下组分组成：0.24%C、0.3%Si、0.6%Mn、1.3%Cr、0.8%Ni、0.4%Mo、0.02%RE、0.04%Al、0.1%Ti，其余为Fe，合计100%。

前述的高强度采煤机摇臂的新材质中，所述的摇臂本体的性能参数为：抗拉强度≥285Mpa，屈服强度≥495Mpa，延伸率≥14%，断面收缩率≥30%，冲击功≥35J。

前述的高强度采煤机摇臂的新材质中，其性能参数为：抗拉强度≥830Mpa，屈服强度≥650Mpa，延伸率≥14%，断面收缩率≥30%，冲击功≥40J。

前述的高强度采煤机摇臂的新材质中，其性能参数为：抗拉强度938Mpa，屈服强度838Mpa，延伸率18%，断面收缩率51%，冲击功141J。

前述的高强度采煤机摇臂的新材质的热处理工艺中，

前述的热处理工艺中，其热处理工艺依次包括以下步骤；

a、首次正火：是先在7-9小时内加温至940-960℃，并保温6-7小时，空冷至常温；

b、二次正火：再在6-8小时内加温至920-940℃，并保温6-7小时，风冷至常温；

c、淬火：在6-8小时内加温至890-910℃，并保温4-5小时，再淬火至常温；

d、回火：在7-9小时内加温至590-610℃，并保温9-11小时，再淬火至常温。

前述的热处理工艺中，其热处理工艺依次包括以下步骤；

a、首次正火：是先在8小时内加温至950℃，并保温7小时，空冷至常温；

b、二次正火：再在7小时内加温至930℃，并保温6小时，风冷至常温；

c、淬火：在7小时内加温至900℃，并保温4小时，再淬火至常温；

d、回火：在8小时内加温至600℃，并保温10小时，再淬火至常温。

前述的热处理工艺中，所述的风冷是指在半小时内冷却至300℃以下，停止吹风。