用于压缩式破碎机的铣锥制造技术

本发明专利技术涉及用于冲击式破碎机的复合铣锥，所述铣锥包含按照规定的几何形状用碳化钛至少部分地增强的铁基合金，其中所述增强部分包含被基本不含微米级碳化钛球状颗粒的毫米级区域（２）分隔的富集微米级碳化钛球状颗粒的毫米级区域的交替性宏观－微观结构，所述富集碳化钛球状颗粒的区域构成了其中所述球状颗粒之间的微米级间隙也被所述铁基合金填充的微观结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在提取工业例如矿山、采石场、水泥厂等以及回收工业等中破碎岩石领域中用于压缩式破碎机的复合铣锥，还涉及制造此类锥体的方法。定义在本文中，压缩式破碎机是指装有铣锥的圆锥破碎机或回转破碎机，所述铣锥形成这些机器的主要磨损部件。圆锥破碎机或回转破碎机具有锥体形状的磨损部件，称为铣锥。这是本专利申请所涉及的锥体类型。在对要破碎的材料施加非常大的压缩应力的处理阶段过程中，该锥体具有与待铣磨的岩石或材料直接接触的功能。在提取工业(矿山、采石场、水泥厂等)和回收工业中，压缩式破碎机用于旨在急剧降低岩石尺寸的生产线第一步骤中。现有技术已知极少几种用于“在总体上”深入地改变铸造合金的硬度与抗压性的方法。已知方法通常涉及在小的深度(几毫米)处的表面改性。对于铸造厂中制造的部件，增强元件必须深入地存在以抵抗在机械应力(磨损、压缩、冲击)方面显著和同时的局部应力，以限制磨损并因此限制在部件使用寿命过程中的消耗。文献US 5，516，053 (Harmu)描述了基于使用硬质颗粒如碳化钨的重装技术的圆锥破碎机用铣锥性能的改善方法；这种技术仅在其表面处并在相对有限的厚度内发挥作用。文献JP 5317731提出了一种解决方案，其在于在铣锥母线方向上的耐受磨损性较高和较低的交替区域。这种技术具有在锥体表面处产生离隙的效果，该离隙有利于延长部件的寿命。文献US 6，123，279 (Stafford)提出用碳化钨嵌入物增强锰钢制成的锥体与夹钳的表面，引入该碳化钨嵌入物并机械设置在为此提供的壳体中；该解决方案的结果是该部件表面的非连续性增强。文献WO 2007/138162 (Hellman)描述了采用复合材料制造锥体的方法。文献US 2008/041995(Hall)打算在硬质材料中用嵌入物增强该锥体的工作表专利技术目的本专利技术公开了一种用于压缩式破碎机的复合铣锥，其在保持良好的耐冲击性的同时具有改善的耐磨损性。通过针对该用途专门设计的复合增强结构获得该性质，即在毫米级下使密布微细的微米级球形金属碳化物颗粒的区域与该铣锥的金属基质中基本不含这些颗粒的区域交替的材料。本专利技术还提出了获得所述增强结构的方法。专利技术概述本专利技术公开了用于压缩式破碎机的复合铣锥，所述铣锥包含根据规定的几何形状用碳化钛至少部分地增强的铁基合金，其中所述增强部分包含富集碳化钛的微米级球状颗粒的毫米级区域的交替性宏观-微观结构，所述区域被基本不含碳化钛的微米级球状颗粒的毫米级区域所分隔，所述富集碳化钛的球状颗粒的区域形成其中所述球状颗粒之间的微米级间隙也被所述铁基合金填充的微观结构。根据本专利技术的特定实施方案，该复合铣锥包含下列特征的至少一种或一种合适的组合-所述富集的毫米级区域具有大于36.9体积％的碳化钛浓度；-所述增强部分具有16.6至50. 5体积％的球形碳化钛含量；-碳化钛的微米级球状颗粒具有小于50微米的尺寸；-碳化钛的微米级球状颗粒的主要部分具有小于20微米的尺寸；-所述富集碳化钛的微米级球状颗粒的区域包含36.9至72. 2体积％的碳化钛；-所述富集碳化钛的毫米级区域具有1至12毫米不等的尺寸；-所述富集碳化钛的毫米级区域具有1至6毫米不等的尺寸；-所述富集碳化钛的区域具有1.4至4毫米不等的尺寸。本专利技术还公开了制造权利要求1至9中任一项所述的复合铣锥的方法，包括下列步骤-提供模具，其包含具有预定增强几何形状的铣锥的模腔；-以碳化钛的毫米级粒料前体形式将包含碳和钛的压实粉末混合物引入到要形成该增强部分(5)的铣锥模腔部分中；-将铁基合金浇铸到模具中，所述浇铸的热在所述前体粒料中引发碳化钛的放热自蔓延高温合成(SHS)；-在复合铣锥的增强部分中，在所述前体粒料的位置处形成富集碳化钛的微米级球状颗粒的毫米级区域的交替性宏观-微观结构，所述区域被基本不含碳化钛的微米级球状颗粒的毫米级区域彼此分隔，所述球状颗粒还在所述富集碳化钛的毫米级区域中通过微米级间隙分隔；-在形成微观的碳化钛的球状颗粒之后，通过所述高温铸造铁基合金渗透毫米级和微米级间隙。根据本专利技术的特定实施方案，该方法包括下列特征的至少一种或一种合适的组合-钛与碳的压实粉末包含铁基合金的粉末；-所述碳是石墨。本专利技术还公开了根据权利要求11至13任一项所述的方法获得的复合铣锥。附图简述附图说明图1和2显示了其中使用本专利技术的铣锥的不同类型机器的整体三维视图。图3显示了铣锥的三维视图及增强体可以怎样分布以实现所探寻的目的(增强体几何形状)。图4a_4h示意性描述了制造本专利技术的锥体的方法。-步骤如显示了用于混合钛与碳粉末的设备；-步骤4b显示了在两辊之间将粉末压实接着破碎和筛分以及回收过细的颗粒；-图如显示了一种砂模，其中放置隔离物(barrage)用于在颚式破碎机所用的直线杆的增强体位置处包含压实的粉末粒料；-图4d显示了增强体区域的放大图，包含TiC的反应物前体的压实粒料位于其中；-步骤如显示了将铁基合金浇铸到模具中；-图4f示意性显示了浇铸所得到的铣锥；-图4g显示了具有高浓度TiC球粒的区域的放大图；-图4h显示了在具有高浓度TiC球粒的相同区域中的放大图。该微米级球粒单个地被浇铸金属所包围。图5显示了本专利技术锥体的增强部分截面的抛光、非蚀刻表面的双目镜视图，该锥体具有富集微米级球状碳化钛(TiC球粒)的毫米级区域(以浅灰色)。暗的部分显示了金属基质(钢或铸铁)，其填充富集微米级球状碳化钛的这些区域之间的间隙以及球体本身之间的间隙。图6和7显示了在不同放大倍率下在抛光和非蚀刻表面上微米级球状碳化钛的视图(用SEM电子显微镜拍摄)。可以看出，在此特定情况下，大部分碳化钛球体具有小于10 微米的尺寸。图8显示了在断裂表面上的微米级球状碳化钛的视图(用SEM电子显微镜拍摄)。 可以看出，碳化钛球体完美地纳入到金属基质中。这证明，一旦在浇铸过程中引发了钛与碳之间的化学反应，浇铸金属完全渗透(浸渍)孔隙。附图标记1.富集碳化钛的微米级球状颗粒(球粒)的毫米级区域2.填充有整体不含碳化钛的微米级球状颗粒的浇铸合金的毫米级间隙3.同样被铸造合金渗透的TiC球粒之间的微米级间隙4.微米级球状碳化钛，在富集碳化钛的区域中5.碳化钛增强体6.气体缺陷7.本专利技术的具有增强体的锥体8. Ti与C粉末的混合物9.加料斗10.辊11.研磨机12.出口栅格13.筛子14.向加料斗中回收过细颗粒15.砂模16.包含Ti/C混合物的压实粒料的隔离物17.浇铸桶18.锥体(示意性的)专利技术详述在材料科学中，SHS反应或“自蔓延高温合成”是一种自蔓延的高温合成，其中达到通常高于1，500°C或甚至2，000°C的反应温度。例如，在钛粉末与碳粉末之间的反应(为获得碳化钛TiC)是强放热的。对于局部引发该反应仅需要极少量能量。随后，该反应将通过所达到的高温自发地蔓延至全部的反应物混合物。在引发该反应后，反应前沿扩展，因而其自发蔓延(自蔓延)，且其允许由钛和碳获得碳化钛。由此获得的碳化钛被称为“原位获得的”，因为其并非源于浇铸的铁基合金。反应物粉末的混合物包含碳粉末与钛粉末，并将其压缩成片，随后破碎以获得粒料，其尺寸为1至12毫米不等，优选为1至6毫米不等，更优选为1. 4至4毫米不等。这些粒料并非100%压实的。通常将它们压缩至本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于冲击式破碎机的复合铣锥，所述铣锥包含按照规定的几何形状用碳化钛至少部分地增强（５）的铁基合金，其中所述增强部分（５）包含富集碳化钛的微米级球状颗粒（４）的毫米级区域（１）的交替性宏观－微观结构，所述区域被基本不含碳化钛的微米级球状颗粒（４）的毫米级区域（２）分隔，所述富集碳化钛的微米级球状颗粒（４）的区域形成了其中所述球状颗粒（４）之间的微米级间隙（３）也被所述铁基合金填充的微观结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·伯顿，
申请(专利权)人：马格托国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE