涂层锤片与制造方法及其所用工装技术

本发明专利技术是关于粉碎机用高耐磨锤片及制造方法。其特征是在锤片工作头部通过表面冶金熔结涂层方法熔结复合一层高耐磨合金涂层，经熔烧涂层后的锤片具有重量均匀一致，硬度高且均匀，ＨＲＣ可达７０左右，实际使用效果明显优于堆焊锤片，大大提高锤片的使用寿命，节约了大量钢材，降低了使用单位生产成本。熔烧涂层工艺简单，稳定可靠，适于批量生产，它耗用合金量少，熔烧质量易于控制，不会产生涂层“稀释”现象，成品率高，既适于新锤片的制备，又可用于旧锤片的修复，具有很高的技术经济效益。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于锤片式粉碎机用高耐磨锤片及制造方法。锤片因与被粉碎物质间存在着周而复始的冲击磨损和颗粒磨擦磨损，极易磨损。国内外对提高锤片的耐磨性，延长单片使用寿命，一般采取的方法有采用耐磨的硬质合金钢整体铸造;元素渗透化学热处理;局部施加耐磨材料。锤片的磨损主要是在锤片头部工作面，尤其是头部两棱角。合金钢制造、化学渗透热处理是从整体上提高锤片耐磨性，技术经济效益较局部施加耐磨层低。常用的局部施加耐磨层方法为堆焊，即在锤片头部工作面上用堆焊方法施加焊接一定厚度的耐磨层(如碳化钨耐磨合金)。堆焊可以有效地提高锤片的耐磨性，延长单片使用寿命，但它在一定程度上存在着某些缺陷。如堆焊的加热方式为非常局限的点加热，一个熔池压接一个熔池，硬质合金颗粒在焊接填充金属中分布极不均匀，易造成堆焊层组织与硬度不均匀;堆焊过程中，堆焊合金和基体钢材表面均处于熔融状态，大量的元素铁易从基体向堆焊层扩散，形成较宽的互熔区，导致堆焊层被“稀释”，降低了堆焊层合金原有的耐磨特性;堆焊耗用硬质合金量多，且在堆焊过程中易出现热裂纹、气孔、夹杂等焊接缺隐，成品率低，制成产品成本高;堆焊量不易控制，易造成堆焊后锤片重量不一，影响动平衡。上述缺陷在实际生产、操作过程中较难得到控制消除，直接影响了堆焊的技术经济效益。本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种高耐磨、低成本，技术性能好的复合涂层锤片。本专利技术的另一目的在于提供一种制造简便易行，质量易于控制，具有较高技术经济效益，适于实用的制造耐磨涂层锤片的方法，以及适合于方便批量生产，有利于稳定提高产品质量，保证涂层重量一致的制造该涂层锤片的专用烧结匣钵。本专利技术耐磨锤片，其特征是在锤片基体工作头部熔烧(结)一层表面硬化耐磨合金涂层。具体说，即在锤片1的两工作头部，用表面冶金熔结涂层方法，熔结复合一层表面硬化耐磨合金涂层2，该硬化耐磨合金涂层为一种自熔高硬度合金粉。为提高耐磨性及与基体的冶金结合牢度，它可以是两种或以上合金粉复配而成。这种复合型合金粉可为含碳化钨(WC)的包覆型自熔合金粉，合金粉母体可以是韧性和硬度都较好，能与基体形成牢固冶金结合的自熔型合金粉，如镍(Ni)基、(Co)基、铁(Fe)基或其结合。硬质物如碳化钨(WC)微粒均匀弥散于母体中，被母体微粒粉末所包覆，构成多相均混的硬质涂层材料，其粒度可为140～320目。视被粉碎物质硬度，硬质物碳化钨微粒在复合合金粉中含量(重量)宜为25%-45%，其中尤以碳化钨含量35%-40%最优，其余为母体合金粉。表1为几种常用涂层合金粉母体配方及化学组成，表2为常用基本复合耐磨合金涂层配方。表1常用涂层合金粉母体配方及化学组成 牌号化学组成(重量％)CCrBSiNiFeCoMoNi600.8－1.014－183.5－4.53.5－4.5余量≤14Co500.3-0.718-202.0-3.53.5-4.026-30≤12余量4.0-6.0Fe654.0-5.035-502.5-3.02.0-3.0余量</table></tables>表2常用基本复合耐磨合金涂层配方(重量%) 为延长单片使用寿命，提高实际使用效果，减少涂层用量，锤片基体工作头部，可处理成钝圆形或近似钝圆形(如将矩形锤片头部两锤角切去)，这样既可有效增加最易磨损处的耐磨层厚度，提高使用寿命，又可节约合金粉用量，降低生产成本，加工(复合)后锤片外形美观。如上所述的涂层锤片的制备，是将待涂锤片(定型)经局部处理(如清洗去污、去氧化层)后平卧置于专用烧结匣钵中，再将一定量的耐磨合金粉敷涂于锤片两工作头部。敷涂合金粉可以是干粉，也可以是由粘合剂(如35%的松香与65%的松节油)调合成糊状，(烘干)修型后，平放于熔烧涂层炉内熔结。锤片头部敷涂合金粉受热熔融，浸润基体并与基体扩散互熔，冷却后即可得到既保持原有涂层合金性能，又与基体形成牢固冶金结合的合金涂层。为提高熔结质量，得到致密无孔的优质涂层及牢固的冶金结合，避免界面元素特别是铁元素的过份扩散“稀释”涂层，必须严格控制熔烧工艺。熔烧最好在保护气氛或负压(如真空度为6.666-1.333Pa)下进行，熔烧温度视复合合金粉，以涂层合金出现液相为宜，使涂层合金熔融浸润基体，形成液-固扩散，得到具有狭窄互熔区的牢固冶金结合。具体熔烧工艺参数如下真空度6.666-1.333pa熔烧温度1050-1280℃冷却方式随炉冷却为使熔烧过程中涂层合金均匀浸润基体，不使熔融合金漫流堆积，保证熔结涂层的均匀性和锤片重量的一致性，适应批量生产，降低产品成本提高熔烧成品率，敷涂锤片宜放在专用熔烧匣钵中熔结。熔烧匣钵是一与锤片吻合的矩形容体，其周边高度大于锤片高度(如二倍于锤片高度)，它既可对熔融涂层阻挡保形，不使其漫流堆积不匀，而且又可叠层搁烧，充分利用熔烧炉有效容积。可在熔烧匣钵3的长轴两侧的周边上开有若干凹槽4，构成导热槽，使各叠烧锤片温度均匀。熔烧匣钵可以采用耐高温且不被熔融涂层合金浸润的高温材料制作。该高温材料可为高温陶瓷，如莫来石瓷、高氧化铝瓷、碳化硅、氮化硼瓷等)或能在表面产生致密稳定的氧化保护膜、不易被浸润的高熔点金属。(如钛铁、铬铁、含铝合金钢等)。涂层锤片由于采用硬度与韧性都较高的复合涂层合金粉，熔结锤片硬度高且均匀，耐磨性好，涂层与基体结合牢固。因熔结涂层为采用足够而集中的可控热能，高温瞬时加热，在很短时间内使涂复在基体表面上的涂层合金粉熔融，浸润基体，而基体始终保持固态，因此不存在“稀释”现象，可以较好地保持表面硬化合金原有的高硬耐磨特性，硬度HRC平均可达70左右。熔结锤片单位面积涂层合金用量小，熔结重量一致缺陷少，成品率高，有效地克服了堆焊所产生的缺陷，熔结涂层不仅适用于新锤片的制备，而且也适用于旧锤片的修复，具有比堆焊更高的技术经济效益。图一为涂层锤片示意图。图二为熔烧匣钵一种结构示意图。1-锤片;2-硬化合金涂层;3-熔烧匣钵;4-导热槽。实施例以45号钢或A3钢加工成150×50×5mm且两端切角的定型锤片(也可以是磨损的旧锤片)，去锈(氧化物)、去污，清洗干燥后，分别将复合合金粉25g，与35%松香、65%松节油混合成的粘合剂调成糊状，敷涂于锤片两头部工作面，干燥修型后，平放于容积尺寸为152×52×10mm的高钝(＞97%)AL2O3陶瓷匣钵中，匣钵上开有若干导热槽，叠放于熔烧涂层炉内熔烧，升温至所需温度，随炉冷却，即得所需涂层锤片。表3实施例涂层配方及熔烧参数 上述匣钵还可以是其他高温陶瓷或钛铁、铬铁等不被熔融涂层合金浸润的高熔点金属。权利要求1.一种粉碎机用钢基锤片，其特征在于锤片头部熔结有表面硬化耐磨合金涂层。2.按权利要求1所述的涂层锤片，其特征在于表面硬化耐磨合金涂层为碳化钨型复合自熔合金粉。3.按权利要求2所述的涂层锤片，其特征在于复合合金粉中碳化钨含量为25%～45%。4.按权利要求3所述的涂层锤片，其特征在于碳化钨含量为35%～40%。5.按权利要求1、2、3或4所述的涂层锤片，其特征在于所说的锤片基体为钝圆或近似钝圆形。6.一种在真空或保护气氛下熔烧钢基涂层锤片的制造方法，其特征在于将头部敷以自熔硬化耐磨合金粉的锤片平卧于烧结匣钵中，然后平放搁置于熔烧炉中熔烧，使涂层合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉碎机用钢基锤片，其特征在于锤片头部熔结有表面硬化耐磨合金涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周春林，
申请(专利权)人：宜兴市商校复合材料厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]