双金属复合锤头的铸造工艺

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1、万方数据上半月出版Casting·Forging·Welding§金属铸锻焊技术双金属复合锤头的铸造工艺冯小平(西华大学材料科学与工程学院四川成都610039)摘要：以高铬铸铁、碳钢为原材料，采用镶铸工艺制造高铬铸铁／碳钢双金属复合锤。通过对双金属复合过程中各种参数的理论计算和实际试验，得出一套完整的优化参数和完整的双金属复合铸造锤头的理论，为双金属复合铸造锤头技术的推广提供支持。‘关键词：双金属；锤头：工艺中图分类号：TG249。9文献标识码：A文章编号：-1001—3814(2008)01．0087-03CastingTechnologyofBimet

2、alHammerFENGXiaoping(CollegeofMaterialScienceandEngineeringTechnwal,XihuaUniversity,Chendu610039，China)Abstract：Takinghighchromiumcastingandcarbonsteelasmaterial，usingimbeddingcastingtechnology，thehammerwithhi【ghchromiumcastingandcarbonsteelwasmade．Throughthetheoreticalcalculation

3、ofthebimetalhammerparametersandthepracticaltest，asetofoptimizedparametersandbimetalcompositehammertheorywereobtained．Theyprovidetechnicsupportforthegeneralmationofthebimetalcompositehammertechnology．Keywords：bimetal；hammer；technology锤式破碎机是建材、冶金、化肥等工业部门广泛使用的生产设备。而锤头是消耗量很大的易磨损件。锤头的工

4、作表面与物料接触，产生高应力磨损。由于被破碎物料一般岩石、金属矿石等坚硬物体，零件的磨损是比较严重的。通过对锤头表面微观形貌分析，锤头的磨损过程属于变形和冲蚀磨损综合作用的结果。这是由于锤头表面的高速运转，锤头的运动惯性对物料进行打击和挤压破碎。在相对运动的过程中，这些物料与零件表面相互作用，不只是滑动，还有冲击、滚动、冲刷等方式。当磨料硬度超过材料硬度，磨料的棱角将刺人材料表面使材料发生塑性流动而挤压到凹坑的四周，材料变形到一定程度，磨料粒被压碎。多个颗粒与坑周围变形材料接触．又使之变形，发生塑性流动，加工硬化程度进一步增高。当超过材料的应变疲劳极限时形

5、成磨屑脱落。分析锤头，只是锤端磨损严重，锤柄基本上没有磨损，只是受应力作用。过去工厂一般采用高锰钢制造锤头．锤头在破碎过程中由于高锰钢加工硬化的特性能够保持很收稿日期：2007-09-07作者简介：冯小平(1968．)，女，四川西充人，工程师；电话：13219007392；E—mail：Fengxpl220@sina．corn好的耐磨性能。虽然高锰钢的加工硬化特性能提高零件的耐磨性，但是在许多工况条件下其耐磨性能仍达不到要求。普通高锰钢锤头在低冲击应力作用下，锤头表层加工硬化效果差，其磨损发生过程是微粒的撞击使表面一薄层金属塑性变形．多次变形的材料碎裂剥落

6、。同时，磨粒颗粒与高速运行的锤头表面接触时，磨粒动能转变为热能．使材料软化甚至被粘着撕下。目前，高铬铸铁基本上取代高锰钢制造耐磨零件。这些零件改用高铬铸铁后，使用寿命比高锰钢零件一般延长50％至200％。而锤头是高速冲击和挤切方式破碎物料，如果整体采用高铬铸铁还是有问题，主要是难于避免零件在工作过程中的脆性断裂。如果为了保证零件的韧性而采用碳钢，则由于其强度、硬度太低而使得其使用寿命非常短，但其韧性特别好，用作锤柄材料是完全合适的。综上所述，利用高铬铸铁的优异抗磨能力和碳钢的优良韧性的特点．采用高铬铸铁／碳钢复合的办法制造锤头。1锤头生产设计根据镶铸工艺的

7、原理，把整个过程设计为：造型、预热、浇注金属液、冷却、打箱。每箱放置10个锤头，锤头呈圆周方向均匀布置，锤端和浇注系统浇口窝和内浇道采用消失模型。冒口和直浇道采《热加工工艺》2008年第37卷第1期万方数据金属铸锻焊技术iiCasting·Forging·Welding2008年1月用木模直接造型。造型时预先铸造出锤柄，清理后在复合表面涂敷一层抗氧化保护剂，然后套上锤端消失模型放入到砂型中直接造型。复合前将整个砂型放入到感应圈内．采用感应加热的原理对锤柄进行预热，在预热过程中，消失模型受热汽化。当锤柄达到一定温度后浇注锤端复合层金属液。浇注过程中继续进行加

8、热。待锤端型腔充满后，停止加热，继续浇注，使己经浇注的金属液进入到