镶嵌硬质合金高锰钢大锤头

成果编号：18410

价格：面议

完成单位：江苏大学

单位类别：其他院所

完成时间：2017年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：郭长庆离线

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高锰钢的基体组织为奥氏体，所以，高锰钢具有优异的韧性。高锰钢的耐磨性是通过其工件的表面在受到冲击力作用时表面组织产生形变诱发马氏体，即加工硬化表现出来的。冲击力越大，加工硬化作用的效果越显著，高锰钢的耐磨性就越好。然而，高锰钢工件在通常的服役环境中受到的主要是中、低应力的作用，因此，其表面加工硬化的程度有限，由初始硬度的HB200提高到硬化后的HB450-550。结果，高锰钢的耐磨性通常并不理想。为了改善高锰钢的耐磨性，人们研究了两大类强化高锰钢的方法。第一大类是高锰钢基体的强化，如沉淀强化和弥散强化。这类强化的方法是通过在高锰钢的成分中再加入Cr、Mo、V、RE、Ti和Ni等合金元素在热处理的过程中使高锰钢基体中析出大量地细小和弥散的碳化物以提高高锰钢的强度和耐磨性。实践证明：合金化方法虽然有效，但并不十分明显。第二大类提高高锰钢耐磨性的方法是高锰钢表面改性处理，即通过各种工艺方法如：铸渗、热喷涂、堆焊、激光熔覆和等离子表面铸渗等方法在高锰钢工件的表面形成一层厚度约2um至10mm的含有大量高硬度碳化物的具有高硬度的改性合金层。因此，高锰钢的表面改性处理的实质是制备高锰钢基表面复合材料。高锰钢表面经过改性处理后，工件的使用寿命有了显著地提高，达到处理前使用寿命的1.5-3倍。然而，由于表面改性层较薄，所以，目前的表面改性处理只适用于要求表面具有耐高磨性的或磨损层厚度在10mm以下的高锰钢工件，而对于提高占主导地位的磨损层厚度要求在10mm以上才报废的大多数的高锰钢工件的使用寿命则是无能为力的。因此，研究进一步提高高锰钢的耐磨损层厚度，特别是磨损层厚度在大于10mm的高性能高锰钢方面的研究是紧迫的和势在必行的。镶嵌硬质合金高锰钢大锤头就是在这样的背景下研制的一种新型破碎机大锤头。它是将长条状的TiC硬质合金在高锰钢大锤头浇铸成型的过程中直接镶嵌在锤头的打击部位，从而，即保证了锤头使用的安全性，又显著地提高了锤头的使用寿命。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

主要技术指标

与传统的大型锤式破碎机锤头相比，镶嵌硬质合金高锰钢大锤头具有如下特点：（1）在高锰钢的基础上，添加了Cr、Ti、RE、B、Nb等合金元素，结果显著提高了高锰钢的加工硬化速率和增加了耐磨硬质相，使高锰钢的使用寿命大幅度地提高；（2）在锤头的工作部位镶嵌硬质合金，这样既不影响锤头的韧性，又可有效地提高锤头的耐磨性。硬质合金与高锰钢的熔合性能很好，两者之间呈冶金结合。并且，可根据锤头的结构进行镶嵌硬质合金，最大体积百分比可达到50%以上。镶嵌硬质合金高锰钢大锤头的耐磨性能优异，其耐磨性是高铬铸铁锤头的1.5倍以上，是传统高锰钢锤头使用寿命的2-3倍。

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