[00120060]奥铁体球墨铸铁铸造锤头

一 课题来源及背景 锤式破碎机在砖厂及煤矸石加工厂广为使用,锤头在高速转动中经受物料的冲击与磨损,是其主要的磨损件。现在砖厂较常使用的锤头有高锰钢锤头、高铬铸铁锤头和双金属复合锤头。但各种材质锤头都存在一定的局限性,具体表现为高锰钢锤头不耐磨,高铬铸铁锤头易碎,双金属锤头价格高、性价比不合适。 高锰钢水韧处理后的组织为单相奥氏体,在强烈冲击、挤压载荷的反复作用下,具有加工硬化的特点,并且冲击能量越大,硬化效果越好。但是如果加工硬化效果不充分,表面硬度就偏低,其耐磨性就差[1]。我们曾经检测几家煤矸石加工厂使用后的高锰锤头残体其硬度只有HRC28-32,显然加工硬化不足,直接影响锤头的使用寿命。 高铬铸铁基体主要由马氏体及碳化物组成,具有很好的硬度及耐磨性,但是韧性较低,其ak值在3-5J/cm2。在破碎的过程中遇到较硬的物料,如石子、铁渣等就容易碎裂。 双金属铸造锤头使用效果较好,但价格偏高,性价比不合适。 奥铁体球墨铸铁是具有较好硬韧比的一种球铁材料。近几年在磨球上发展迅速,其硬度高,不破碎的优点已得到广大客户的认可。在此基础上对材料及工艺进行进一步优化,完全可以满足煤矸石破碎的工况条件。 二 技术原理及性能指标 奥铁体球墨铸铁铸造锤头是在奥铁体球墨铸铁磨球的基础上,在成分上调整Mn、Cr、Cu、Mo等合计含量,在工艺上添加纳米陶瓷颗粒,在热处理环节采用油淬+余热等温工艺,从而生产出适宜于中小冲击工况条件的具有良好硬韧比的新型耐磨材料。 主要技术指标包括成分、机械性能、球化等,具体如下： 1.化学成分指标：C3.4-3.8,Si2.2-3.0,Mn0.2-0.5,Cr0.4-0.6,Mo0.2-0.3,Cu0.4-0.6,Ni0.3-0.4,P≤0.05,S≤0.03。 2.石墨球化的指标：牌号CADI,球化等级1-3,石墨大小等级6-8,石墨个数≥300个/mm2。 3.机械性能指标 （1）平均断面尺寸≤30mm,等温温度240℃,硬度HRC50-55,韧性25-30。 （2）平均断面尺寸30-50mm,等温温度240℃,硬度HRC48-55,韧性25-30。 （3）平均断面尺寸50-100mm,等温温度230℃,硬度HRC50-55,韧性20-25。 （4）平均断面尺寸＞100mm,等温温度230℃,硬度HRC50-55,韧性20-25。 三 技术的创造性及先进性 1.采用奥铁体球墨铸铁生产铸造锤头。 2.用纳米SiC-TiN陶瓷颗粒细化球墨铸铁石墨以提高韧性。 3.通过在中间包中添加纳米SiC-TiN变质剂净化铁液,在浇瓢中添加Si-Ba孕育剂,解决锤头的球化衰退问题。 4.淬火介质不用盐浴,而是采用等温淬火油,避免盐浴污染。 5.热处理工艺采用连续冷却淬火+余热等温处理工艺。 四 技术的成熟程度,适用范围和安全性 目前技术比较成熟,已实现批量化生产,主要适宜在中小冲击工况的破碎机中使用,如水泥厂、石灰石、熟料砖厂、页岩、煤矸石、焦炭等破碎行业。 五 获奖情况 2016年被认定为安徽省新产品。