锤式破碎机低合金钢锤头的研制

导读:2 热处理工艺的确定由于低合金钢锤头的化学成分与中碳钢接近，参考中碳钢的热处理工艺，设计锤头的淬火温度为88O～940℃，回火温度为250～300℃。

为了提高锤式破碎机锤头的使用寿命，必须保证锤头工作部位具有较高的硬度以破碎物料，同时又要求锤柄具有较高的冲击韧度以保证锤头安全使用。

结合前期生产试验和现有锻打钢锤头的实际情况，研制开发了低合金钢锤头，其化学成分见表 1  铸造工艺的确定熔炼工艺采用500 kg中频 电炉 (石英砂炉衬)熔炼生产。

熔炼前加入石灰石+碎玻璃复合造渣剂，待大部分炉料熔化后扒渣，后加入硅铁、锰铁脱氧，按1 kg／t的量插入铝丝进行终脱氧后出炉浇注。

出炉温度不低于1600℃。

造型与浇注工艺结合锤式破碎机锤头外形结构，设计了锤头头部下方放外冷铁，上方放明冒口，柄部开内浇口的浇注工艺，以获得致密晶体组织，同时达到细化晶粒的效果。

采用木模+手工捣固机 (三点定位合箱以确保铸件外形尺寸，一箱两型)的造型工艺：型砂为水玻璃面砂+普通背砂，砂芯采用合脂油黏土砂。

涂料采用醇基锆英粉涂料，搅拌充分均匀后刷涂两次，点火快干。

冒口采用漂珠保温套。

浇注前将钢包预热至400~600℃，钢液倒入钢包后立即在钢液表面抛撒聚渣剂 ，使得残余钢渣迅速聚集，进一步净化钢液，同时形成一层保温覆盖膜。

浇注温度为1 550～1 600℃。

2 热处理工艺的确定由于低合金钢锤头的化学成分与中碳钢接近，参考中碳钢的热处理工艺，设计锤头的淬火温度为88O～940℃，回火温度为250～300℃。

为使锤头工作部位获得较高的硬度 ，同时保证锤柄具有较高的冲击韧度，结合锤头含碳量较低、合金元素少的特点，设计了锤头工作部位水介质淬火 (锤柄空淬)+整体风淬+低温回火的阶段式复合热 处理工艺。

经过不断的试验摸索和工业应用 ， 后确定锤头 佳热处理工艺为：头部940℃盐水淬 (锤柄空淬)+整体风淬3～5min+整体空冷+280℃回火4 h。

热处理后锤头工作部位硬度50~55HRC，锤柄硬度33~42 HRC。

3 试验分析与工业应用将打磨好的锤式破碎机锤头分别在不同温度、不同介质进行淬火与回火试验。

试验中发现：碳含量的高低和淬火介质的选择对锤头耐磨性能的影响特别大。

热处理工艺相同时，随着碳含量的增加，锤头工作部位硬度显著上升，锤柄冲击韧度缓慢降低；化学成分和热处理温度相同时，淬火介质的选择对锤头工作部位硬度的影响很大，对锤柄部位的冲击韧度影响较小。

如w(C)为0．33％~0．40％时，锤头在940℃进行不同介质淬火，淬火后在300℃进行回火处理。

结果如表所示 实际应用过程中发现：入料粒度的大小对锤头使用寿命有较大的影响。

经工业性试验可知，石料入料粒度 ≥500 mm时，低合金钢锤头使用寿命为锻打钢锤头的2～3倍；对于同一锤头材质当入料粒度≤500 mm时，低合金钢锤头使用寿命为锻打钢锤头的3～4倍。

这就要求根据不同的工况条件调整材料的化学成分，以获得较理想的锤头硬度。

安徽霍邱马店石料厂原锻打钢锤式破碎机锤头使用寿命为2 d，采用研制的低合金钢锤头后，使用寿命提高为5～7 d。

由于用户提出更高的要求，在不影响锤头运转的情况下，对现有锤头工作部位结构进行了合理的设计，结合锤头的运转规律，增加了锤头 的工作面积 ，使用寿命提高为7～8 d，用户十分满意。

河南信阳柳林石料厂原锻打钢锤头使用寿命为2～3 h，工人更换锤头频繁；采用低合金钢锤头后 ，使用寿命提高为8～10 h。

安徽霍邱原泰石料厂所破石料含部分铁矿石，原锻打钢锤头使用寿命为2 d，采用低合金钢锤头后，使用寿命提高为3～4 d。

锤式破碎机高碳铬镍钼合金钢锤头的研制 锤式破碎机高碳铬镍钼合金钢锤头的研制 锤式破碎机超高韧性高铬多元合金耐磨铸铁锤头。

锤式破碎机低合金钢锤头磨损实验说明

近年来对于研制开发了多种锤式破碎机低合金钢锤头，已推广的有40CrMnSiMoRe低合金钢锤头。

40CrMnSiMoRe钢合金元素含量少，生产成本低，工艺简单，通过合适的热处理即可获得需要的机械强度。

经过对锤式破碎机锤头运行状况分析以及在破碎机上的实验，证实了该种材料符合锤头的各项性能指标，可作为一种良好的锤头材料。

在峰峰发电厂锤式破碎机上，40CrMnSiMoRe锤头与高锰钢锤头进行了磨损对比试验。

试验方法是在破碎机上安装两排锤头，每种装一排，同机运行，试验结果为：40CrMn．SiMoRe锤头运行了21 d，高锰钢锤头运行了14d，由于两种锤头的磨损长度不同，因此用磨损长度来衡量实际的使用寿命更为实际，如表2所示。

实验表明，40CrMnSiMoRe钢锤头的耐磨性能大大优于高锰钢锤头，前者的耐磨性是后者的2．25倍，明显提高了锤式破碎机锤头的使用寿命。

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锤式破碎机高碳铬镍钼合金钢锤头的研制

针对中小型锤式破碎机锤头耐磨性不足的问题，开始研究高碳铬镍钼合金钢系列耐磨锤头，并通过了省级鉴定。

材质硬度52～58HRC，冲击韧度kl4～2O J／cm ，耐磨性是高锰钢的2．O～4．7倍。

破碎水泥熟料每吨磨耗5．4～8．28 g，破碎石灰石每吨磨耗0．71～1．07 g，达到国内水平。

采用较高的含碳量，获得高硬度的基体及一定数量的碳化物相，以抵抗硬物料凿削、磨粒磨损。

铬、镍、钼等合金的配合加入，大幅度地提高基体淬透性，使锤头在空冷的条件下也可淬成马氏体；镍的加入使钢的韧性进一步改善；钛、稀土元素的加入可以细化晶粒，净化晶界，提高钢的强度。

材料的化学成分见表。

采用中频炉熔炼，出钢前加硅铁脱氧，冲入法加钛铁和稀土，确保钢液质量和孕育效果。

铸型采用糖浆砂，表面烘干，型腔刷涂料，工作面加外冷铁，采用通用的保温冒口加外冷铁的铸造工艺。

为得到回火马氏体基体加弥散碳化物以及残余奥氏体的金相组织，通过不同的热处理工艺产生不同的金相组织及力学性能。

实际采用960℃淬火2 h+300℃回火4 h的热处理工艺。

高碳铬镍钼合金钢锤头分别在江苏金坛第二水泥厂#800 mmX400 mm锤式破碎机、江苏仪征水泥厂#800 mm×600 mm锤式破碎机、山东淄博水泥厂#800 mmX400 mm锤式破碎机、安徽胜利水泥厂750—4型立式破碎机上使用，结果见表。

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