[发明专利]一种低合金中碳钢双硬度锤头的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种破碎机锤头，更具体地说，涉及一种低合金中碳钢双硬度锤头的加工方法。

背景技术

锤头是破碎机的关键零部件，结构如图1所示，包括轴孔区和工作区，轴孔区设置有轴孔；锤头排列在破碎机转子的锤轴上，在破碎机高速运转时直接打击物料，最终破碎成合适的物料粒度。破粹机锤头研发的历史，经历了普通的高锰钢材料、高锰钢和高铬铸铁双金属材料时期，随着汽车破碎机行业的持续发展，上述材料制成的破粹机锤头的不足之处也越发明显。

高锰钢材料尽管有加工硬化这一特性，但在冲击磨损力不大的工况条件下，高锰钢锤头的加工硬化效果并不理想，锤头在高速运行时产生大量的热量，使锤头表面软化甚至被粘着撕下，使用寿命会大大缩短。高锰钢和高铬铸铁双金属材料，虽然高铬铸铁的硬度很高，但其冲击性能非常低，无法满足工作中出现较大的冲击力。

随着工业的发展，在实际生产中，对锤头各项性能都会有很高的要求，既要求有良好的韧性，以抵抗工作过程中物料的冲击力，防止锤头发生意外断裂，同时又要求其具有高的硬度及优良的磨损性能。然而，目前破粹机锤头在生产过程中的各环节的技术尚不成熟，锤头各项性能难以满足使用要求。

经检索，中国专利号ZL 201210162466.2，授权公告日为2014年4月16日，发明创造名称为：分段硬度低合金钢锤头及其热处理方法；该申请案中分段硬度低合金钢锤头的热处理方法，包括正火、淬火和回火工序，淬火工序中，将锤头置于热处理炉中加热至800～880℃后进行保温，保温后将锤头工作端淬入淬火介质中冷却；其中，锤头厚度为100～200mm时，保温时间4～8小时，锤头厚度每增加25mm保温时间增加1小时。该申请案得到的分段硬度的低合金钢锤头工作端硬度高，耐磨性好，安装端硬度低冲击韧性好，使用过程中不易断裂，使用寿命是高锰钢锤头和整体硬度低合金钢锤头的1.5～2倍。该申请案不失为一种提高破粹机锤头性能的优异方案，但破粹机锤头性能仍有进一步提升的空间，仍需对破粹机锤头在生产过程中的环节进一步改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明为满足实际生产中对锤头各项性能的高要求，提供了一种低合金中碳钢双硬度锤头的加工方法；本发明通过对锤头不同部位采用相应的热处理工艺，给锤头不同部位提供不同的性能，即锤头轴孔区具备良好的塑韧性，工作区在获得很高硬度和高耐磨性的同时，还能保证有一定的塑韧性，以抵抗工作中突发过大冲击力，导致锤头发生意外断裂；本发明的低合金中碳钢双硬度锤头，不仅可同时拥有良好的性能和高的使用寿命，而且适用面广、成本低廉，便于推广应用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种低合金中碳钢双硬度锤头的加工方法，其步骤为：

步骤一、根据锤头形状制造浇注砂型；

步骤二、按质量百分比为C 0.3-0.6％，Si 0.5-0.8％；Mn 0.6-0.9％，P≤0.014％；S≤0.008％；Cr 1-3％；Ni 0-1％；Mo 0.2-0.8％，余量为铁和不可避免的杂质的组分，配制原料放入真空感应中频炉中熔化，将熔化后的钢水浇注到砂型中，保温冷却后取出铸件，然后去除浇冒口后热处理；

步骤三、正火、回火热处理：将铸件以48～52℃/h的速率加热到550-630℃，并保温2～2.5h，然后以45～50℃/h的速率加热到570-900℃，并保温5.5～6h，空冷到室温；最后以50～55℃/h的速率加热到675～700℃，并保温5.5～6h，空冷到室温；

步骤四、淬火、回火处理：将铸件以48～52℃/h的速率加热到750-900℃，并保温2.5～3h，然后以50～55℃/h的速率加热到750-900℃，保温5～5.5h后，油冷至室温；最后以45～50℃/h的速率加热到200-300℃，并保温24～30h后空冷；锤头仅在工作区油淬，轴孔区不淬火；

步骤五、清理打磨铸件，进行外观尺寸、机械性能及磁粉检测，获得低合金中碳钢双硬度锤头成品。

更进一步地，步骤一中往型腔中涂刷3层锆英粉涂料，涂料的波美度为70～75BE；造型型砂中树脂单位重量占型砂单位重量的1.1～1.8％，固化剂占树脂单位重量的20～30％；型砂的强度为1.1～1.4MPa，粒度在30～100目之间。

更进一步地，步骤二熔炼过程中真空保持时间为25～30min，真空度在200KPa以下；采用铝丝终脱氧；钢水浇注温度为1550～1570℃。