一种耐磨金属复合斗齿及其生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种耐磨金属复合斗齿及其生产工艺，涉及耐磨斗齿领域，上述耐磨金属复合斗齿，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.8‑1.5％、Mn：0.8‑1.0％、Ti：0.3‑0.4％、Si：0.3‑0.4％、Ca：0.5‑1.0％、Cr：0.5‑1.0％、Ni:0.4‑0.9％、V：0.5‑0.8％、S：0.2‑0.5％、B：0.1‑0.5％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质，其生产工艺包括以下步骤：将成分原料加入炉内，开启超声波振动搅拌，直至钢水温度为1600‑1650℃时出炉，控制真空度、浇注温度，将钢水浇注在蜡膜壳内，最后度点浇冒口，降温，震动凝固，当铸件降温至930℃时，用水淬火，破碎蜡膜壳，切割冒口，出水后立即装炉回火，保温一段时间后，将斗齿吊出空冷，本发明专利技术提供的耐磨金属复合斗齿，耐磨性好，具有良好的经济效益。

Wear resisting metal composite bucket tooth and production process thereof

The invention provides a wear-resistant metal composite bucket tooth and its production process, which relates to the field of wear-resistant bucket tooth. The wear-resistant metal composite bucket tooth is composed of the following components by weight percentage: C:0.8_1.5%, Mn:0.8_1.0%, Ti:0.3_0.4%, Si:0.3_0.4%, Ca:0.5_1.0%. Cr:0.5_1.0%, Ni:0.4_0.9%, V:0.5_0.8%, S:0.2_0.5%, B:0.1_0.5%, the remainder is Fe, and other unavoidable impurities in the production process. The production process includes the following steps: adding the ingredients into the furnace, turning on the ultrasonic vibration stirring until the molten steel temperature is 1600_1650. The steel is poured into the wax film shell by controlling the vacuum degree and pouring temperature, then the riser is poured at the last degree, the temperature is lowered, and the casting is vibrated and solidified. Wear resistant metal composite bucket teeth have good wear resistance and good economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨金属复合斗齿及其生产工艺
本专利技术涉及耐磨斗齿领域，具体涉及一种耐磨金属复合斗齿及其生产工艺。
技术介绍
挖掘机斗齿是挖掘机上的重要部件，类似于人的牙齿，也是易损件，挖掘机斗齿在矿山的采掘过程中由于会与与矿石直接的进行接触，工作条件十分恶劣。它除正常凿削磨损外，还承受强烈的冲击负荷，经常发生断裂现象，使用寿命常常很短，因而成为挖掘机的主要易损件，成为挖掘机斗齿厂家面临的一大难题，为提高斗齿的耐磨性，常加入铬、铂、镍、钒、钦及稀土元素，以强化奥氏体或形成高硬度的合金碳化物，但是组分之间的配比和冶炼方法及热处理工艺的不成熟，导致国内斗齿仍未达到高耐磨度的优质水平。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐磨金属复合斗齿及其生产工艺，通过优化原料配方与配比，改进生产工艺，严格把控各阶段的温度和用时，达到生产高耐磨度金属复合斗齿的目的。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种耐磨金属复合斗齿，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.8-1.5％、Mn：0.8-1.0％、Ti：0.3-0.4％、Si：0.3-0.4％、Ca：0.5-1.0％、Cr：0.5-1.0％、Ni:0.4-0.9％、V：0.5-0.8％、S：0.2-0.5％、B：0.1-0.5％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。优选地，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.9-1.3％、Mn：0.8-0.9％、Ti：0.35-0.4％、Si：0.3-0.35％、Ca：0.5-0.8％、Cr：0.9-1.0％、Ni:0.4-0.5％、V：0.6-0.7％、S：0.3-0.4％、B：0.2-0.4％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。优选地，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：1.0％、Mn：0.85％、Ti：0.38％、Si：0.33％、Ca：0.6％、Cr：0.9％、Ni：0.4％、V：0.65％、S：0.35％、B：0.3％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。上述耐磨金属复合斗齿的生产工艺，包括以下步骤：(1)以重量百分比计，将成分为C、Mn、Si、Ca、Cr、Ni、Fe的原料在120-130℃时入炉熔炼，以100-110℃/h的升温速率升温至550-600℃，保温30-40min后，保持120-140℃/h的升温速率至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面，扒渣插铝终脱氧后，将成分Ti、V、S、B的原料加入炉内，开启超声波振动搅拌，直至钢水温度为1600-1650℃时出炉；(2)控制真空度为0.04-0.05，控制浇注温度为1500-1550℃，将钢水浇注在预处理后的蜡膜壳内，先小流对准浇口，而后立即大流浇注，最后度点浇冒口3-4次；(3)在10-20min内降温至1200-1300℃，震动凝固，当铸件降温至910-930℃时，用水淬火，破碎蜡膜壳，切割冒口，出水后立即装炉回火，控制回火温度并保温一段时间后，将斗齿吊出空冷。优选地，步骤(2)中所述预处理后的蜡膜壳是指将其提前预热，并控制预热温度为400-450℃。优选地，步骤(2)中每个铸件的浇注时间控制在20s之内。优选地，步骤(3)中所述水的体积控制在铸件的10-12倍，水温控制在10℃-20℃。优选地，步骤(3)中所述回火温度为220-240℃，回火后保温8-10h。(三)有益效果本专利技术提供一种耐磨金属复合斗齿及其生产工艺，具有以下有益效果：首先，在原料的选择中，加入C、Mn、Fe等基础元素，实现热处理后单相奥氏体的获得和固化，选择Si、Cr等元素，实现熔融过程中的脱氧、增加铸件力学性能等功能，选择V、S、B、Ti、Ni、Ca等元素进行微合金化处理，进一步细化晶粒，例如B元素的加入，能够提高材料的晶界结合能力、降低金属间化合物的反向畴能、降低合金的长程有序度并细化晶粒，其次，在原料的组分含量上，优选各组分含量，在保证各组分发挥强化硬度，增加耐磨度的同时，降低对奥氏体含量的负面影响，在制作工艺上，熔融时加入炉渣覆盖刚液表面，能够保护钢液，减少氧化，并开启超声波搅拌，使得原料分散均匀，细化晶粒，提高铸件的耐磨程度，通过提高铸件的冷却速度，促进自发形核，细化晶粒，提高铸件的耐磨程度，最后，控制每一步的温度和反应时间，例如控制浇注的时间在20s之内，控制温度为1500-1550℃，能够有效提高铸件强度，增加耐磨性。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种耐磨金属复合斗齿，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：1.0％、Mn：0.85％、Ti：0.38％、Si：0.33％、Ca：0.6％、Cr：0.9％、Ni：0.4％、V：0.65％、S：0.35％、B：0.3％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。上述耐磨金属复合斗齿的生产工艺，包括以下步骤：(1)以重量百分比计，将成分为C、Mn、Si、Ca、Cr、Ni、Fe的原料在120℃时入炉熔炼，以100℃/h的升温速率升温至550℃，保温30min后，保持120℃/h的升温速率至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面，扒渣插铝终脱氧后，将成分Ti、V、S、B的原料加入炉内，开启超声波振动搅拌，直至钢水温度为1600℃时出炉；(2)控制真空度为0.04，控制浇注温度为1500℃，将钢水浇注在预热温度为400℃的蜡膜壳内，先小流对准浇口，而后立即大流浇注，最后度点浇冒口3次，每个铸件的浇注时间控制在20s之内；(3)在10min内降温至1200℃，震动凝固，当铸件降温至910℃时，用水淬火，水温控制在10℃℃，破碎蜡膜壳，切割冒口，出水后立即装炉回火，控制回火温度为220℃并保温8h后，将斗齿吊出空冷。实施例2：一种耐磨金属复合斗齿，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.9、Mn：0.8、Ti：0.35、Si：0.3、Ca：0.5、Cr：0.9、Ni:0.4、V：0.6、S：0.3、B：0.2，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。上述耐磨金属复合斗齿的生产工艺，包括以下步骤：(1)以重量百分比计，将成分为C、Mn、Si、Ca、Cr、Ni、Fe的原料在120-130℃时入炉熔炼，以100-110℃/h的升温速率升温至550-600℃，保温30-40min后，保持120-140℃/h的升温速率至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面，扒渣插铝终脱氧后，将成分Ti、V、S、B的原料加入炉内，开启超声波振动搅拌，直至钢水温度为1600-1650℃时出炉；(2)控制真空度为0.04-0.05，控制浇注温度为1500-1550℃，将钢水浇注在预热温度为400-450℃的蜡膜壳内，先小流对准浇口，而后立即大流浇注，最后度点浇冒口3-4次，每个铸件的浇注时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨金属复合斗齿，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.8‑1.5％、Mn：0.8‑1.0％、Ti：0.3‑0.4％、Si：0.3‑0.4％、Ca：0.5‑1.0％、Cr：0.5‑1.0％、Ni:0.4‑0.9％、V：0.5‑0.8％、S：0.2‑0.5％、B：0.1‑0.5％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨金属复合斗齿，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.8-1.5％、Mn：0.8-1.0％、Ti：0.3-0.4％、Si：0.3-0.4％、Ca：0.5-1.0％、Cr：0.5-1.0％、Ni:0.4-0.9％、V：0.5-0.8％、S：0.2-0.5％、B：0.1-0.5％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的耐磨金属复合斗齿的生产工艺，其特征在于，一种耐磨金属复合斗齿，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：0.9-1.3％、Mn：0.8-0.9％、Ti：0.35-0.4％、Si：0.3-0.35％、Ca：0.5-0.8％、Cr：0.9-1.0％、Ni:0.4-0.5％、V：0.6-0.7％、S：0.3-0.4％、B：0.2-0.4％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。3.如权利要求1所述耐的磨金属复合斗齿的生产工艺，其特征在于，一种耐磨金属复合斗齿，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨金属复合斗齿由如下成分组成：C：1.0％、Mn：0.85％、Ti：0.38％、Si：0.33％、Ca：0.6％、Cr：0.9％、Ni：0.4％、V：0.65％、S：0.35％、B：0.3％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。4.如权利要求1所述耐磨金属复合斗齿的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)以重量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢皓宇，张向阳，张玉珍，张晓红，程映新，
申请(专利权)人：安徽省宁国市亚晨碾磨铸件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34