一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝，包括有錘柄和磨損區(qū)錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的金屬材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機(jī)上，用兩臺中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分金屬材料，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同金屬材料的復(fù)合鑄造。本發(fā)明通過鋼水在金屬型激冷的作用下，晶粒細(xì)化，鋼水在離心力的作用下補(bǔ)縮能力強(qiáng)，有效消除氣孔、縮松，夾雜等缺陷。使鑄件組織性能達(dá)到鍛鋼水平，能有效克服由于鑄件內(nèi)部疏松、氣孔、夾雜引起的熱處理開裂的技術(shù)難題。
【專利說明】一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及礦山、水泥行業(yè)大型破碎機(jī)錘頭領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金水泥礦山行業(yè)大型破碎機(jī)使用以雙金屬復(fù)合錘頭，一般采用高鉻鑄鐵和中碳鋼復(fù)合。其優(yōu)點(diǎn)是(如圖1):錘頭抗磨區(qū)(I)采用硬度高的高鉻鑄鐵，錘柄(2)采用韌性好的中碳鋼。這種方式復(fù)合使兩種材料的優(yōu)點(diǎn)均得到充分發(fā)揮，錘頭的使用壽命較單材質(zhì)銀頭如聞猛鋼銀頭大幅提聞。單聞絡(luò)鑄鐵是脆性材料，在沖擊力過大時(shí)會發(fā)生斷裂。為解決這個(gè)問題，采用高合金鋼代替高鉻鑄鐵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，欲使高合金鋼的耐磨性與高鉻鑄鐵相當(dāng)，必須冷速快的淬火方式，如水、油淬火(高鉻鑄鐵采用空冷)。而鑄造高合金鋼內(nèi)部組織疏松，氣孔、夾雜等缺陷較多，熱處理開裂現(xiàn)象普遍。
[0003]液態(tài)金屬在離心力的作用下補(bǔ)縮能力強(qiáng)大，能有效消除內(nèi)部縮松、夾雜、氣孔等缺陷，使鑄件組織致密。用金屬型鑄造，液態(tài)金屬在金屬型的激冷作用下，凝固迅速加快，晶粒細(xì)化，用金屬型離心鑄造的方法可以生產(chǎn)出來綜合性能達(dá)到鍛造工藝水平的鑄件是業(yè)界共識。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，提供了一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝，包括有錘柄和磨損區(qū)錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的金屬材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機(jī)上，用兩臺中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分金屬材料，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同金屬材料的復(fù)合鑄造；
具體包括以下步驟:
(O首先按照錘頭的尺寸設(shè)計(jì)底注式金屬型錘頭模具
所述底注式金屬型錘頭模具由兩金屬材質(zhì)的模體對合組成的模具本體，模具本體中部形成有錘頭型腔，模具本體下端設(shè)有配合離心鑄造工藝的底注式澆道，模具本體上端設(shè)有多個(gè)排氣孔，多個(gè)排氣孔連通在型腔上端，且其中模具本體的參數(shù)為收縮率為2~3%，模鐵比為3~5，排氣孔數(shù)為4~6個(gè)；底注式金屬型錘頭模具制造好后，將其對稱安裝在立式離心機(jī)專用砂箱內(nèi)，并壓緊；
(2 )在兩臺中頻爐內(nèi)同時(shí)冶煉兩種成分的金屬材料
所述兩種金屬材料的成分范圍分別為:磨損區(qū)錘頭部分的合金組分重量比為C:0.4 ~1.1% Mn: 0.6^1.8% S1: 0.5^0.8% Cr:廣 2% N1: 0.5^2% Mo: 0.5^1.0% V: 0.3^0.5%T1:0.1-0.3 S ^ 0.04 P≤0.04%，其余為Fe ;錘柄部分的合金組分重量比為C:0.2~0.4%Mn:0.6~1.0% S1:0.5~0.8% S ^ 0.04 P≤0.04%，其余為Fe，冶煉過程中冶金溫度為1600~1650°C，逐步加入合金爐料調(diào)整成分至合格范圍，爐內(nèi)插鋁脫氧，準(zhǔn)備澆注。
[0006](3)澆注
將冶煉好的兩種金屬材料成分，按先澆錘頭部分，再澆錘柄部分的順序，依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，兩種鋼水澆注間隔時(shí)間為10-30秒，依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，每次澆注后都鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩(wěn)進(jìn)入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型，根據(jù)模鐵比，將澆注速度控制在5~15Kg/秒之間，實(shí)現(xiàn)鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結(jié)合處既不沖混，又無冷隔即可，最后取出銀頭。
[0007]其原理是:按照錘頭尺寸設(shè)計(jì)底注式金屬型。金屬型設(shè)計(jì)參數(shù)為收縮率2~3%，模鐵比:5，排氣孔4飛。將底注式金屬型對稱安裝在立式離心機(jī)專用砂箱內(nèi)，并壓緊。在兩臺中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分鋼水。成分范圍為:抗磨區(qū)部分C:0.r1.1% Mn:0.6^1.8%S1:0.5^0.8% Cr: 2% N1 :0.5^2% Mo:0.5^1.0% V:0.3^0.5% Ti:0.θ.3 S ≤ 0.04P ^ 0.04% ；錘柄部分 C:0.2~0.4% Mn:0.6~1.0% S1:0.5~0.8% S ^ 0.04 P ≤ 0.04%，冶煉成分合格后，調(diào)整功率，使溫度控制在工藝要求范圍內(nèi)，開始澆注。鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩(wěn)進(jìn)入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型。合理控制澆注速度，可以實(shí)現(xiàn)鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結(jié)合處既不沖混，又無冷隔。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明通過鋼水在金屬型激冷的作用下，晶粒細(xì)化，鋼水在離心力的作用下補(bǔ)縮能力強(qiáng)，有效消除氣孔、縮松，夾雜等缺陷。使鑄件組織性能達(dá)到鍛鋼水平，能有效克服由于鑄件內(nèi)部疏松、氣孔、夾雜引起的熱處理開裂的技術(shù)難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明中底注式金屬型錘頭模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參見附圖，一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝，包括有錘柄和磨損區(qū)錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的金屬材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機(jī)上，用兩臺中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分金屬材料，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同金屬材料的復(fù)合鑄造；
具體包括以下步驟:
(I)首先按照錘頭的尺寸設(shè)計(jì)底注式金屬型錘頭模具
所述底注式金屬型錘頭模具由兩金屬材質(zhì)的模體對合組成的模具本體1，模具本體I中部形成有錘頭型腔2，模具本體I下端設(shè)有配合離心鑄造工藝的底注式澆道3，模具本體I上端設(shè)有多個(gè)排氣孔4，多個(gè)排氣孔4連通在型腔上端，且其中模具本體的參數(shù)為收縮率為2~3%，模鐵比為3~5，排氣孔數(shù)為4~6個(gè)；底注式金屬型錘頭模具制造好后，將其對稱安裝在立式離心機(jī)專用砂箱內(nèi)，并壓緊；
(2 )在兩臺中頻爐內(nèi)同時(shí)冶煉兩種成分的金屬材料
所述兩種金屬材料的成分范圍分別為:磨損區(qū)錘頭部分的合金組分重量比為C:0.4^1.1% Mn:0.6^1.8% S1:0.5^0.8% Cr:廣2% N1:0.5^2% Mo:0.5^1.0% V:0.3^0.5%Ti:0.1~θ.3 S ^ 0.04 P≤0.04%，其余為Fe ;錘柄部分的合金組分重量比為C:0.2~0.4%Mn: 0.6^1.0% S1:0.5~0.8% S≤0.04 P≤0.04%，其余為Fe，冶煉過程中冶金溫度為1600~1650°C，逐步加入合金爐料調(diào)整成分至合格范圍，爐內(nèi)插鋁脫氧，準(zhǔn)備澆注 (3)澆注
將冶煉好的兩種金屬材料成分，按先澆錘頭部分，再澆錘柄部分的順序，依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，兩種鋼水澆注間隔時(shí)間為10-30秒，依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，每次澆注后都鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩(wěn)進(jìn)入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型，根據(jù)模鐵比，將澆注速度控制在5~15Kg/秒之間，實(shí)現(xiàn)鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結(jié)合處既不沖混，又無冷隔即可，最后取出銀頭。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬型離心鑄造雙金屬錘頭工藝，包括有錘柄和磨損區(qū)錘頭兩部分，所述錘柄和錘頭采用兩種成分不同的金屬材料，用底注式金屬型錘頭模具造型，然后安裝在立式離心機(jī)上，用兩臺中頻爐同時(shí)冶煉兩種成分金屬材料，并依次澆注，在離心力的作用下完成兩種成分不同金屬材料的復(fù)合鑄造； 具體包括以下步驟: (I)首先按照錘頭的尺寸設(shè)計(jì)底注式金屬型錘頭模具 所述底注式金屬型錘頭模具由兩金屬材質(zhì)的模體對合組成的模具本體，模具本體中部形成有錘頭型腔，模具本體下端設(shè)有配合離心鑄造工藝的底注式澆道，模具本體上端設(shè)有多個(gè)排氣孔，多個(gè)排氣孔連通在型腔上端，且其中模具本體的參數(shù)為收縮率為2~3%，模鐵比為3~5，排氣孔數(shù)為4~6個(gè)；底注式金屬型錘頭模具制造好后，將其對稱安裝在立式離心機(jī)專用砂箱內(nèi)，并壓緊； (2 )在兩臺中頻爐內(nèi)同時(shí)冶煉兩種成分的金屬材料 所述兩種金屬材料的成分范圍分別為:磨損區(qū)錘頭部分的合金組分重量比為C:0.4^1.1% Mn: 0.6^1.8% S1: 0.5^0.8% Cr: 1-2% N1: 0.5^2% Mo:0.5^1.0% V:0.3^0.5%Ti:0.1-θ.3 S ≤ 0.04 P≤0.04%，其余為Fe ;錘柄部分的合金組分重量比為C:0.2~0.4%Mn:0.6^1.0% S1:0.5~0.8% S≤ 0.04 P≤0.04%，其余為Fe，在冶煉過程中冶金溫度為1600~1650°C，逐步加入合金爐料調(diào)整成分至合格范圍，爐內(nèi)插鋁脫氧，準(zhǔn)備澆注； (3)澆注 將冶煉好的兩種金屬材料成分，按先澆錘頭部分，再澆錘柄部分的順序,依次澆注到砂箱內(nèi)的底注式金屬型錘頭模具中，兩種鋼水澆注間隔時(shí)間為10-30秒，每次澆注后都鋼水在離心力的作用下通過底注式澆道平穩(wěn)進(jìn)入型腔，鋼水在金屬型的激冷作用下迅速凝固成型，根據(jù)模鐵比，將澆注速度控制在5~15Kg/秒之間，實(shí)現(xiàn)鋼水逐層凝固，使兩種金屬在結(jié)合處既不沖混，又無冷隔即可，最后取出錘頭。
【文檔編號】B22D13/00GK103752788SQ201310706381
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】石磊, 鐘敏 申請人:寧國市東渡鑄業(yè)有限公司