二步真空熔结法复合金属耐磨锤片与切刀制造技术

本发明专利技术是以二步真空熔结法用复合金属制造耐磨金属件。主要用作各种锤式粉碎机的锤片和在造纸、塑料、橡胶与颗粒饲料等工业中用作剪切机、切碎机或造粒机的切刀。其特征是钢质基板的工作部位，如锤片的四角或切刀的刃边，复合上所需硬度的表面硬化合金条。第一步以熔结成型方法，按照所需尺寸和硬度制备出表面硬化合金条。第二步以熔结钎焊方法把合金条牢固地冶金结合在钢质基板上而成为复合金属耐磨锤片与切刀。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于用复合金属制造耐磨件。主要适用于锤式粉碎机、剪切机、切碎机的造粒机等工作机械的锤片与切刀。锤式粉碎机广泛应用于饲料、淀粉、酒精、煤粉、滑石粉等工业生产。锤片是锤式粉碎机的主要易损件。目前国内使用的锤片主要有两种，均属低挡锤片，一种是热处理锤片，如65Mn锤片经淬火热处理后，硬度达到HRc55左右。另一种是堆焊锤片，即在钢质基板的锤角上堆焊WC，硬度可达HRc60左右。至于CN1043455A专利中所述的锤片，只是一种试验性锤片，至今未能正式投产。匣钵法真空熔结工业在技术上有三大难点未能过关其一是匣钵本身的体积大于锤片，在装炉时匣钵将占去真空熔结炉炉膛有效容积的四分之三左右，只有四分之一左右的炉膛容积可装锤片，单炉产量很低;其二是陶瓷匣钵的导热性差，在匣钵与匣钵层层叠加熔结时，为使全部匣钵统统升到既定的熔结温度，须经过很长的熔结时间;真空熔结工艺的一条基本原则是必须快速加热、快速冷却，否则钢质基片在长时间的高温受热过程中将会失去原有的机械强度而在尔后的使用中发生断裂;其三是高纯度Al2O3或BN等陶瓷匣钵价格昂贵，在操作过程及在快速升温与快速降温的熔结过程中脆性的陶瓷匣钵很容易碎裂，致使锤片的生产成本过高。鉴于以上原因匣钵法真空熔结工艺最终未能应用于锤片的生产。美国Magnum堆焊锤片的硬度在HRc69左右，使用性能较好，但价格昂贵，每片约人民币80元左右，而国产锤片的价格每片只有7元左右。目前的工业切刀普通采用高速钢经淬火热处理制成，刃口硬度在HRc58左右，使用寿命很短，如果淬火硬度再进一步提高时，则整个切刀将变脆而容易断裂。本专利技术的目的在于提供一种复合金属耐磨锤片与切刀，可以提高并准确控制锤片锤角与切刀刃口的硬度，有效地提高使用寿命。采用二步法真空熔结工艺，取消匣钵，大大降低制造成本，提高产品质量，可以顺利投入大批量生产。本专利技术的复合金属耐磨锤片与切片均由两部分复合而成。附图说明图1与图2中的1分别是锤片与切刀的钢质基板，2分别是锤片与切刀的表面硬化合金条，这两部分以较低熔点的钎焊合金，经熔结钎焊而成为牢固冶金结合的整体。由专利技术人于1959年开始研究的真空熔结工艺具有多种功能，可以熔结成形、熔结钎焊、熔结涂层、熔结封孔和熔结修补等。本专利技术应用了前两种功能，即首先熔结成形表面硬化合金条，然后再把合金条熔结钎焊在基板上。将表1中的两种合金条用合金粉，按照一定的配比混合，配比与合金条硬度的关系举例示于表2，混合时加入适量的松香油粘结剂，调合成可塑粉料，再在矩形压模中压成坯条，放在200℃烘干箱中烘干后，放在真空熔结炉中按下列制度熔结成表面硬化合金条真空度 1×10-1～1×10-2mmHg熔结成形温度 1200～1300 ℃熔结时间 5 分钟在熔结钎焊之前，需用碱酸洗除去钢质基板表面的油污与氧化皮，用松香油调合钎焊合金粉中的任何一种合金粉，调合成较稀的粘胶，对合金条涂抹少许粘胶，并粘附在锤片基板的锤角或切刀基板的刃边上。在200℃烘干箱中烘干之后，即叠放于真空熔结炉中进行钎焊。叠放时在相邻两片锤片或切刀之间放置几颗厚度约为3mm的扁平瓷珠隔开，熔结钎焊一般采用下列熔结制度真空度 1×10-1～1×10-2mmHg熔结钎焊温度 1000±10 ℃熔结时间 20 分钟表2 合金粉配比与合金条硬度的关系 钎焊层非常薄，一般只有几十微米，熔结钎焊之后合金条与基板之间形成非常牢固的冶金结合，合金条不可能脱落。经熔结钎焊之后复合锤片即为成品，每二片锤片之间的重量之差小于5克，故在使用时，使粉碎机具有很好的动平衡性而不会震动或跳动，复合金属耐磨锤片的使用寿命是堆焊锤片的4陪左右，是淬火锤片的8倍左右。熔结好的切刀还需在磨床上开刃，复合金属耐磨切刀的使用寿命是堆焊切刀的4倍以上。实施例第一步按表2中1号与6号配比混合CR-1与CO-2合金粉，加少许松香油调合成塑性粉料，在矩形压模中压成坯条，经200℃烘干之后，放在真空熔结炉中，在1×10-2mmHg，1220℃下熔结5分钟，即得到坚硬的合金条。第二步，把上述合金条用松香油加NI-4钎焊合金粉的粘胶，粘附在已经预先清洗干净的钢质基板上，经200℃烘干之后，以3mm厚的扁平小瓷珠隔开，水平叠放在真空熔结炉中，在1×10-1mmHg，1000℃下熔结钎焊20分钟，即制成了复合金属的耐磨锤片与切刀，它们的材质与尺寸规格如表3所示;附图中，图1为锤片示意图，图2为切刀示意图。表3 实施例锤片与切刀的材质及尺寸规格权利要求1.一种复合金属耐磨锤片与切刀。其特征在于锤片及切刀皆由钢质基板和表面硬化合金条两部分复合而成。2.一种制造复合金属耐磨锤片与切刀的二步法真空熔结新工艺。其特征在于第一步熔结成形合金条，第二步把合金条与钢质基板熔结钎焊成一个整体。3.按照权利要求1所述的复合金属耐磨锤片与切刀，其特征在于合金条由铬基表面硬化合金与钴基表面硬化合金所组成，其熔结成形温度为1200℃左右。4.按照权利要求1所述的复合金属耐磨锤片与切刀，其特征在于在合金条中铬基表面硬化合金的百分含量范围为78～85%，钴基表面硬化合金的百分含量范围为15～22%。5.按照权利要求2所述的二步法真空熔结新工艺，其特征在于采用一种低熔点的Co-基或Ni-基表面硬化合金作为钎焊合金，其熔结钎焊温度为1000℃左右。全文摘要本专利技术是以二步真空熔结法用复合金属制造耐磨金属件。主要用作各种锤式粉碎机的锤片和在造纸、塑料、橡胶与颗粒饲料等工业中用作剪切机、切碎机或造粒机的切刀。其特征是钢质基板的工作部位，如锤片的四角或切刀的刃边，复合上所需硬度的表面硬化合金条。第一步以熔结成型方法，按照所需尺寸和硬度制备出表面硬化合金条。第二步以熔结钎焊方法把合金条牢固地冶金结合在钢质基板上而成为复合金属耐磨锤片与切刀。文档编号B22F7/06GK1052271SQ90109909公开日1991年6月19日 申请日期1990年12月14日 优先权日1990年12月14日专利技术者吴仲行 申请人:北京四通集团公司新型材料技术公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合金属耐磨锤片与切刀。其特征在于锤片及切刀皆由钢质基板和表面硬化合金条两部分复合而成。

【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：吴仲行，
申请(专利权)人：北京四通集团公司新型材料技术公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]