[发明专利]一种矿山斗齿的制造方法

说明书

本发明涉及一种矿山斗齿的制造方法，矿山斗齿成分按重量百分比为：C：0.65~1.0%，Si：0.8~1.2%，Mn：0.75~1.2%，Cr：0.8~1.2%，Mo：0.15~0.25%；W：0.05~0.5%，N：0.01~0.05%，P：≤0.03%，S：≤0.03%，CrN：0.02~0.1%，WC：0.1~0.8%，余量为Fe；矿山斗齿的制造过程包括砂芯及砂型的制造、钢水熔炼与准备、钢水转包与处理、浇注成形与开箱清理和热处理，制备的矿产斗齿基体为下贝氏体或马氏体，使矿山斗齿保持一定韧性的前提条件下，提高耐磨性能，有利于延长斗齿的使用寿命；向钢水内加入CrN和WC颗粒，在低合金钢内形成CrN和WC的硬质点，分布在矿山斗齿内，硬质点具有较高的硬度，进一步提高矿山斗齿的耐磨性。

技术领域

本发明属于斗齿制造方法技术领域，具体涉及一种矿山斗齿的制造方法。

背景技术

在矿山开发过程中，需要采用挖掘机对矿石开挖或转运。挖掘机的斗齿直接与矿石接触，斗齿易磨损，并承受一定的冲击负荷。斗齿寿命短，是挖掘机的重要易损件。

目前，常见的斗齿材质为低合金钢，合金化元素主要包括镍、钛、硼、铬和钼等，通过热处理形成硬度较高的马氏体组织，提高斗齿的耐磨性。如：中国发明专利申请公布号CN220273447A公开了一种“挖掘机斗齿及其制造方法”。该挖掘机斗齿的成分重量百分比为：C：0.27-0.36％，Si：1.3-2.0％，Mn：0.7-1.2％，Cr：1.9-2.7％，Ni≤0.3％，Mo：0.25-0.4％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，Al：0.01- 0.1％，余量为Fe。采用Cr作为控制材料硬度的主要元素，并辅以Mn元素来控制韧性，其冲击韧性较高且淬透性好。通过利用成本较低的Cr和Mn，使Ni的含量降低，从而降低成本，并且不使用Re、V、Ti、B等金属元素，能够使挖掘机斗齿具有较好的耐磨性能和韧性的同时，金属元素易于提炼，降低生产成本和生产管控的难度。采用低合金钢生产的斗齿在挖掘或转运矿山时，耐磨性差，使用寿命短。

发明内容

为了提高斗齿的耐磨性能，延长斗齿使用寿命，本发明提供了一种矿山斗齿的制造方法；为了实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种矿山斗齿的制造方法，所述矿山斗齿成分按重量百分比为：C：0.65~1.0 %，Si：0.8~1.2%，Mn：0.75~1.2%，Cr：0.8~1.2%，Mo：0.15~0.25%；W：0.05~0.5%，N：0.01~0.05%，P：≤0.03%，S：≤0.03%，CrN：0.02~0.1%，WC：0.1~0.8%，余量为Fe；所述矿山斗齿的制造过程：

（1）砂芯及砂型的制造：根据矿山斗齿的尺寸和结构，采用树脂砂造型，分别制备砂型、腔室砂芯和浇注系统砂芯，所述砂型、腔室砂芯和浇注砂芯围合形成矿山斗齿型腔、冒口和浇注系统，所述冒口位于矿山斗齿型腔上方，浇注系统位于矿山斗齿型腔的一侧；在用于围合矿山斗齿腔室的砂型、腔室砂芯侧面上喷刷有CrN悬浮液；所述腔室砂芯为L形砂芯，在所述腔室砂芯内设置有冷却水管组；

（2）钢水熔炼与准备：采用中频感应电炉熔炼，将废钢、增碳剂、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和回炉料按照比列加入，调节成分，使原钢水的成分控制在C：0.65~1.0 %，Si：0.8~1.2%，Mn：0.75~1.2%，Cr：0.8~1.2%，Mo：0.15~0.25%；W：0.05~0.5%，N：≤0.05%，P：≤0.03%，S：≤0.03%，余量为Fe；

（3）钢水转包与处理：原钢水成分合格后，钢水温度1620~1680℃，将中频感应电炉倾倒，使原钢水倒入浇包内，在倾倒过程中随流加入WC；

（4）浇注成形与开箱清理：将浇包内的钢水从浇注系统浇注至矿山斗齿型腔和冒口内，冷却水管阀门打开通水冷却，冷却开箱、切除浇注系统和冒口，打磨毛刺；

（5）热处理：热处理包括淬火过程和回火过程；

淬火过程：将矿山斗齿在加热炉内加热至820~910℃，保温1~3h；在盐浴中淬火，盐浴的温度265~290℃，淬火时间0.5~2h；