一種破碎機用高錳鋼襯套及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及破碎機技術領域，更具體地說涉及一種破碎機用高錳鋼襯套及其制作方法。
【背景技術】
[0002]耐磨金屬材料被廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域，而隨著科學技術和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，由于金屬磨損而引起的能源和金屬材料消耗增加等所造成的經(jīng)濟損失相當驚人。近年來，對金屬磨損和耐磨材料的研宄，越來越引起國內(nèi)外人們的廣泛重視。
[0003]耐磨錳鋼是應用最廣的耐磨材料，其中高錳鋼是英國人Hadfield于1882年發(fā)明的，其鑄態(tài)組織是奧氏體+馬氏體+碳化物，水韌處理后為單一奧氏體組織。高錳鋼的主要特征是屈服強度低，高錳鋼工件使用中易變形，沖擊值達I960?2940kJ/m2，顯示出極高的韌性，在強烈沖擊工況下可產(chǎn)生加工硬化，從而具有良好的耐磨性。
[0004]圓錐破碎機是利用破碎腔內(nèi)的空間變化來達到破碎礦石的目的。襯套在沖擊負荷下承受擠壓應力，礦石尖角部分壓入襯套表面，而且礦石的硬度越高，壓入越深。當動錐旋轉時，又產(chǎn)生巨大的剪切應力，造成襯套表面出現(xiàn)大量的鑿坑，犁皺及溝槽，這是襯套失效的主要形式之一。更有甚者的是，由于我國大部分礦山在圓錐破碎機使用過程中，都避免不了物料帶有夾雜物，例如殘留的鏟齒，螺釘螺母等，此時襯套被反復擠壓會出現(xiàn)龜裂，嚴重時出現(xiàn)孔洞。襯套表面出現(xiàn)鑿坑，犁皺，溝槽等必然使襯套局部產(chǎn)生大量的塑性變形，由于擠壓應力、剪切應力反復周期地作用在襯套表面，致使其局部的塑性變形也是多次反復的，因此必然導致材料的疲勞，脆性化，并出現(xiàn)裂紋，裂紋經(jīng)過不斷擴大，相互交割，最后導致大塊剝落，由于襯套局部多次塑性變形，接觸疲勞弓I起的破壞也是襯套失效的主要形式。
[0005]然而，目前的破碎機用高錳鋼襯套在耐磨性能、使用強度、使用壽命等方面均不夠理想，無法滿足現(xiàn)有的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述技術的缺點，本發(fā)明提供了一種破碎機用高錳鋼襯套及其制作方法，得到的高錳鋼襯套具有耐磨性能好、抗疲勞破壞能力強、使用壽命長等優(yōu)勢。
[0007]本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是:一種破碎機用高錳鋼襯套，所述襯套的材質為高錳鋼，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質量百分比如下:c:1.13?1.53%, Mn:14.5 ?18.5%, Cr:1.5 ?2.5%、Si:0.4 ?L 2%、Ti:0.15 ?0.35%, Na:
0.15 ?0.65%、K:0.15 ?0.65%、S:彡 0.05%、P:彡 0.05% ;余量為 Fe。
[0008]進一步地，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質量百分比如下:C:1.20?
1.50%, Mn:15.0 ?18.0%, Cr:1.5 ?2.5%、Si:0.5 ?1.0%、Ti:0.20 ?0.35%, Na:0.20 ?0.50%、K:0.20 ?0.50%、S:彡 0.05%、P:彡 0.05% ;余量為 Fe。
[0009]優(yōu)選地，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質量百分比如下:C:1.30%, Mn:15.5%, Cr:1.8%, Si:0.6%, T1:0.30%, Na:0.30%、K:0.30%、S:0.04%,P:0.04% ;余量為Fe。
[0010]優(yōu)選地，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質量百分比如下:C:1.40%, Mn:17.0%,Cr:2.2%, Si:0.7%, T1:0.25%, Na:0.35%、K:0.35%、S:0.04%,P:0.04% ;余量為Fe。
[0011]一種破碎機用高錳鋼襯套的制備方法，所述的制備方法主要包括以下步驟:
[0012]步驟1:造型，選擇優(yōu)質堿性材料砂作為造型砂，型造好后進行上涂料，再進行點火烘烤，然后待澆；
[0013]步驟2:熔煉，將普通廢鋼、生鐵通過電爐熔成鋼液，鋼液溶清后加入錳鐵、鉻鐵、硅鐵，完全熔化，調(diào)整成分，至成分符合上述高錳鋼的化學成分的質量分數(shù)要求，將溫度升至 1600 ?1650°C ；
[0014]步驟3:脫氧處理:采用鋁條進行終脫氧處理，鋁條的重量為鋼液重量的0.3?0.35% ；
[0015]步驟4:精煉:米用精煉劑進行精煉；
[0016]步驟5:澆注，出來的鋼水溫度控制在1550°C?1600°C進行澆注，澆注溫度控制在1500 °C~ 1550 °C，保溫時間為3小時；
[0017]步驟6:清砂，澆注完成后，進行清砂處理；然后清理鑄件毛刺，打磨檢驗；
[0018]步驟7:水韌處理，把清理好的鑄件堆放到高溫熱處理爐內(nèi)放好，封好爐門，冷爐升溫40?100°C /h，升溫至650°C保溫1.0?2.0h ;再升溫至1050?1100°C繼續(xù)保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下；
[0019]步驟8:鑄件空冷至室溫后，清除澆、冒口，然后對產(chǎn)品進行驗收、進庫、堆放、分類入庫。
[0020]進一步地，所述造型的具體操作為，先在沙箱底部鋪150mm厚的砂，振實，振平整并刮平，再將制備好的篩板消失模吊放入砂箱內(nèi)，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂，邊振動，邊加砂，至型砂離砂箱10?20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待饒。
[0021]進一步地，所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:工具鋼粉30?40份、麥飯石I?2份、氟化鈣3?4份、氧化鎂6?7份、氯化鐵I?2份、鉀長石粉2?3份、硫酸鎂2?3份、納米二氧化硅2?3份、玉石粉3?4份、蒙脫石I?2份、氟硅酸鉀4?5份；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100?200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2?3%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550、1?2%的納米碳粉，混合均勻后，在8?15Mpa下壓制成坯，然后，在900?950°C下煅燒3?4小時，冷卻后，再粉碎成150?250目粉末即可。
[0022]進一步地，所述的造型步驟中，采用橡膠式三維振實臺，振動電機的頻率為50Hz，振動時間為60?90s，振幅為0.3?0.5mm。
[0023]進一步地，所述熔煉步驟采用中頻感應爐，所述感應爐內(nèi)底部鋪設有一層石灰和氟石的混合物。
[0024]進一步地，所述澆注的時長為5?8分鐘，澆注時，砂型的溫度為230?250°C。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的破碎機用高錳鋼襯套及其制作方法，得到的高錳鋼襯套具有耐磨性能好、抗疲勞破壞能力強、使用壽命長等優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0026]下面結合【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0027]實施例1
[0028]一種破碎機用高錳鋼襯套，所述襯套的材質為高錳鋼，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質量百分比如下:c:1.15%, Mn:15.0%, Cr:1.5%, S1:0.8%, T1:0.25%,Na:0.35%,K:0.35%, S:0.04%,P:0.04% ;余量為 Fe。
[0029]上述破碎機用高錳鋼襯套的制備方法主要包括以下步驟:
[0030]步驟1:造型，先在沙箱底部鋪150_厚的砂，振實，振平整并刮平，再將制備好的篩板消失模吊放入砂箱內(nèi)，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂，邊振動，邊加砂，至型砂離砂箱10?20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待澆；所述的造型步驟中，采用橡膠式三維振實臺，振動電機的頻率為50Hz，振動時間為60?90s，振幅為0.3 ?0.5mm。
[0031]步驟2:熔煉，將普通廢鋼、生鐵通過電爐熔成鋼液，鋼液溶清后加入錳鐵、鉻鐵、硅鐵，完全熔化，調(diào)整成分，至成分符合上述高錳鋼的化學成分的質量分數(shù)要求，將溫度升至1600?1650°C ;所述熔煉步驟采用中頻感應爐，所述感應爐內(nèi)底部鋪設有一層石灰和氟石的混合物。
[0032]步驟3:脫氧處理:采用鋁條進行終脫氧處理，鋁條的重量為鋼液重量的0.3?0.35% ；
[0033]步驟4:精煉:采用精煉劑進行精煉；所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:工具鋼粉30?40份、麥飯石I?2份、氟化鈣3?4份、氧化鎂6?7份、氯化鐵I?2份、鉀長石粉2?3份、硫酸鎂