[发明专利]一种高锰钢基耐磨板锤的制备方法

说明书

本发明公开了一种高锰钢基耐磨板锤的制备方法，包括制备高锰钢板锤本体，采用硬质纤维编织成纤维网，取一层纤维网置于模具底部，在纤维网上喷射高锰钢液，待高锰钢液完全覆盖住纤维网，布入第二层纤维网，向第二层纤维网上喷射高锰钢液，重复以上步骤，直到填满板锤打击部模具，然后冷却、脱模，获得复合预制体A和复合预制体B，对复合预制体A和复合预制体B进行热处理，获得板锤打击部；将两个板锤打击部分别焊接在板锤本体的两侧，即获得高锰钢基耐磨板锤。本发明利用高温扩散使得钢基体与低碳钢过渡层实现冶金结合，利用原位反应提高了硬质颗粒/金属基体微观界面的结合强度，使制备的板锤具有优异的强韧性和良好的耐磨性。

技术领域

本发明属于钢质板锤制备方法技术领域，涉及一种高锰钢基耐磨板锤的制备方法。

背景技术

反击式破碎机以其破碎比大、构造简单、维修简便、经济实用等优良特点，已广泛应用在矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业。反击式破碎机利用反击破碎原理，其破碎结构是带有板锤的转子，工作时，转子旋转带动板锤以较高速度撞击物料，反复的撞击使大物料破碎，尺寸减小，物料达到所需粒度后会沿着板锤和反击板之间的间隔自上而下地排出设备。因此可见，板锤的机械性能决定了反击式破碎机的工作效率，板锤的主要失效形式是冲击破坏和磨损，因此，制备出高冲击韧性和高耐磨性的板锤不仅使反击式破碎机的工作效率和使用寿命得到了很大的提高，同时降低了劳动成本。

目前，板锤普遍采用高锰钢、高铬铸铁等材料制备。其中，铸造高锰钢在破碎机板锤的应用中较多。铸态高锰钢经过水韧处理后其显微组织为单相奥氏体组织，因此获得很好的冲击韧性和很强的加工硬化，大大提高板锤的表面硬度和耐磨性。但是当高锰钢板锤在破碎在实际工作中物理冲击力不够或接触应力小，则不能使表面迅速产生加工硬化，因而不能很好地抵抗物料的刺入与划沟引起的犁削式磨损，导致板锤磨损严重。高铬铸铁拥有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，并且还有不错的抗氧化和抗热疲劳性。高铬铸铁中含有较多的M₇C₃碳化物可以提高板锤的硬度，耐磨性。但是，由于组织中的碳化物是脆性相，作为板锤材料时容易发生断裂，只能用于冲击力较小的工况条件。为了克服上述问题现有的方案往往需要采用镶铸、复合浇铸等工艺进行板锤的制备。

针对上述问题，谢志勇发明了一种反击式破碎机板锤及其制造方法(申请号：201510600674.X)，板锤以合金钢为材质，在板锤用于打击物料的磨损工作部位内间隔排列有表面镀镍陶瓷棒，制作时，首先采用消失模铸造工艺制作镶有陶瓷棒的板锤铸件，然后再对板锤铸件进行淬火、回火，获得的板锤具有较高综合耐磨性能，使用寿命为高铬铸铁(Cr26MoNiCu)板锤的2～3倍。但这种镶铸陶瓷棒的复合板锤成本很高，且陶瓷棒很容易碎化脱落。王娟、郑开宏发明了一种复合材料板锤的制备方法(申请号：201510081524.2)，采用石英砂，并加入水玻璃作为粘结剂，通过二氧化碳硬化制成板锤铸型；采用合箱立浇，铸件凝固冷却后经处理，获得两个工作区域均为陶瓷颗粒增强高铬铸铁和安装区域为低碳低合金钢的复合材料板锤。这一制备方法中，高铬铸铁液与低碳低合金钢液的界面结合强度低，影响了板锤使用的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高锰钢基耐磨板锤的制备方法，解决了现有方法制备的板锤中增强体与金属基体界面结合强度较低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种高锰钢基耐磨板锤的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备高锰钢板锤本体；

步骤2，采用硬质纤维编织成纤维网，取一层纤维网置于板锤打击部模具底部，在纤维网上喷射高锰钢液，待高锰钢液完全覆盖住纤维网，固化后，在板锤打击部模具内布入第二层纤维网，向第二层纤维网上喷射高锰钢液，重复以上步骤，直到填满板锤打击部模具，然后冷却、脱模，获得纤维网与高锰钢基体形成的复合预制体A；

步骤3，重复步骤2，制的纤维网与高锰钢基体形成的复合预制体B；