本发明属于机械制造技术领域,具体地,涉及一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺。
背景技术:
挖掘机斗齿是挖掘机上的重要易耗部件,类似于人的牙齿,是由齿座和齿尖组成的组合斗齿,二者靠销轴连接。由于斗齿磨损失效部分是齿尖,只要更换具尖即可。根据挖掘机斗齿的使用的环境分类。挖掘机斗齿可分为岩石齿(用于铁矿、石矿等),土方齿(用于挖掘泥土、沙石等),锥形齿(用于煤矿)。根据斗齿齿座来分:挖掘机斗齿可分为竖销斗齿,横销斗齿,旋挖斗齿。
挖掘机上的斗齿和齿座是作业时必不可少的部件,挖掘机斗齿一般固定于挖掘机挖斗的下端,直接接触路面和需要铲起的物质,如泥沙、石头、泥土等坚硬的东西,从而保护挖斗不受损坏。但由于在使用过程中,斗齿需要不断地石头、泥土等坚硬的东西接触和摩擦,因此在使用一段时间后斗齿就容易被磨损掉。对此部件的要求很高,需求量也很大,一般生产厂家都是采用铸造或者半机械式半人工式锻造进行加工,采用铸造的方式进行加工时,虽然能够保证产量,但无法保证产品质量,尤其是产品的强度,采用半机械半人工的方式进行加工时,虽然能够保证产品的强度,但是生产效率低下,而且产品外形以及精度都无法达到要求。
技术实现要素:
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,该方法制造的挖掘机斗齿具有较高的硬度、较好的韧性以及较好的耐磨性能,此外整个制造过程生产周期短,生产效率高,节约资源。
本发明提供一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,所述用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺采用合金钢铸造,
所述合金钢包括以下重量百分数的成分:碳:0.95-1.22%;锰:12-13%;cr:1.50-1.80%:镍:0.2-0.5%;钼:0.16-0.19%;硅:0.21-0.33%,磷小于0.01%,硫小于0.01%,其余为fe和不可避免的杂质;
所述合金钢经过如下方法进行耐磨性提高处理,具体为:
步骤一、将合金钢升温至970℃,保温3.5h;
步骤二、将合金钢进行冷水浸泡;
步骤三、将步骤二处理好的合金钢冷却至500℃,降温幅度为3℃/min,保温1h,处理完成。
所述合金钢铸造后冷却形成毛坯,所述毛坯采用的热处理工艺如下:
步骤一、加热至1025-1070℃保温11-18min,使材料完全转化为奥氏体,且碳化物溶入奥氏体中;
步骤二、然后在382-400℃等温处理2h,碳化物均匀析出,奥氏体转化为下贝氏体,然后低温回火165-170℃保温0.9-1.4h,空冷。
优选地,所述合金钢铸造工艺如下:
步骤一、制作铸模,用于浇铸挖掘机斗齿;
步骤二、采用电炉冶炼所述合金钢的钢水;
步骤三、先向铸模内浇铸所述合金钢的钢水,浇注过程中控制冷却速度,避免开裂;
步骤四、合金固溶处理,因有合金碳化物存在,采用的固溶温度为1082-1100℃,加热过程中,先在300℃条件下预热40min,再在620℃条件下预热40min;
步骤五、采用水冷冷却,得斗齿;
步骤六、对斗齿进行抛光处理。
优选地,在所述步骤二的冶炼具体为先冶炼铁水,再依次向铁水中加入:铝锰铁、碳粉、低磷锰铁、硅合金、镍合金、钼合金和钒合金,以上合金添加时间间隔不超过10min,冶炼时保持铁水温度为1610-1640℃。
优选地,所述将合金钢进行冷水浸泡,浸泡时间为1-1.5h,然后升温至960℃,保温2.5h。
优选地,所述抛光采用机械抛光工艺。
优选地,所述机械抛光采用抛光机进行抛光,所述抛光机由底座、抛盘、抛光织物、抛光罩及盖基本元件组成。
优选地,所述合金钢经过淬火处理。
优选地,所述淬火工艺采用单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火中任意一种。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明提供的一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,在生产前对斗齿生产的原料合金钢进行耐磨性提高处理,处理方法采用先升温后降温的过程来提高合金钢的硬度和耐磨性,通过上述处理后不仅可以降低贵金属的使用量,而且可使合金钢内部结构均匀,提高了合金钢的强度和耐磨性能,由该合金钢制造的挖掘机斗齿具有较高的硬度、较好的韧性以及较好的耐磨性能;
(2)本发明提供的一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,在合金钢铸造完成后再对产品进行抛光,得到表面平滑的斗齿,提高斗齿的品质。本发明中采用机械抛光,机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明提供的一种合金钢铸造工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
结合图1,本实施例提供的一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,所述用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺采用合金钢铸造,
所述合金钢包括以下重量百分数的成分:碳:1.22%;锰:12%;cr:1.80%:镍:0.2%;钼:0.19%;硅:0.21%,磷小于0.01%,硫小于0.01%,其余为fe和不可避免的杂质;
所述合金钢经过如下方法进行耐磨性提高处理,具体为:
步骤一、将合金钢升温至970℃,保温3.5h;
步骤二、将合金钢进行冷水浸泡;
步骤三、将步骤二处理好的合金钢冷却至500℃,降温幅度为3℃/min,保温1h,处理完成。
所述合金钢铸造后冷却形成毛坯,所述毛坯采用的热处理工艺如下:
步骤一、加热至1070℃保温11min,使材料完全转化为奥氏体,且碳化物溶入奥氏体中;
步骤二、然后在400℃等温处理2h,碳化物均匀析出,奥氏体转化为下贝氏体,然后低温回火165℃保温1.4h,空冷。
其中,所述合金钢铸造工艺如下:
步骤一、制作铸模,用于浇铸挖掘机斗齿;
步骤二、采用电炉冶炼所述合金钢的钢水,所述将合金钢进行冷水浸泡,浸泡时间为1.5h,然后升温至960℃,保温2.5h;
步骤三、先向铸模内浇铸所述合金钢的钢水,浇注过程中控制冷却速度,避免开裂;
步骤四、合金固溶处理,因有合金碳化物存在,采用的固溶温度为-1100℃,加热过程中,先在300℃条件下预热40min,再在620℃条件下预热40min;
步骤五、采用水冷冷却,得斗齿;
步骤六、对斗齿进行抛光处理。其中,所述抛光采用机械抛光工艺。
其中,所述机械抛光采用抛光机进行抛光,所述抛光机由底座、抛盘、抛光织物、抛光罩及盖基本元件组成。抛光机的工作能力一般取决于强度和刚度,抛光机经过淬火,使抛光机的刚度强度都提高了,从而更加耐用,质量更高。其中,所述合金钢经过淬火处理。淬火将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。
其中,在所述步骤二的冶炼具体为先冶炼铁水,再依次向铁水中加入:铝锰铁、碳粉、低磷锰铁、硅合金、镍合金、钼合金和钒合金,以上合金添加时间间隔不超过10min,冶炼时保持铁水温度为1640℃。
其中,所述淬火工艺采用单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火中任意一种。
实施例2
结合图1,本实施例提供的一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,所述用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺采用合金钢铸造,
所述合金钢包括以下重量百分数的成分:碳:0.95%;锰:13%;cr:1.50%:镍:0.5%;钼:0.16%;硅:0.33%,磷小于0.01%,硫小于0.01%,其余为fe和不可避免的杂质;
所述合金钢经过如下方法进行耐磨性提高处理,具体为:
步骤一、将合金钢升温至970℃,保温3.5h;
步骤二、将合金钢进行冷水浸泡;
步骤三、将步骤二处理好的合金钢冷却至500℃,降温幅度为3℃/min,保温1h,处理完成。
所述合金钢铸造后冷却形成毛坯,所述毛坯采用的热处理工艺如下:
步骤一、加热至1025℃保温18min,使材料完全转化为奥氏体,且碳化物溶入奥氏体中;
步骤二、然后在382℃等温处理2h,碳化物均匀析出,奥氏体转化为下贝氏体,然后低温回火170℃保温0.9h,空冷。
其中,所述合金钢铸造工艺如下:
步骤一、制作铸模,用于浇铸挖掘机斗齿;
步骤二、采用电炉冶炼所述合金钢的钢水,所述将合金钢进行冷水浸泡,浸泡时间为1h,然后升温至960℃,保温2.5h;
步骤三、先向铸模内浇铸所述合金钢的钢水,浇注过程中控制冷却速度,避免开裂;
步骤四、合金固溶处理,因有合金碳化物存在,采用的固溶温度为1082℃℃,加热过程中,先在300℃条件下预热40min,再在620℃条件下预热40min;
步骤五、采用水冷冷却,得斗齿;
步骤六、对斗齿进行抛光处理。其中,所述抛光采用机械抛光工艺。
其中,所述机械抛光采用抛光机进行抛光,所述抛光机由底座、抛盘、抛光织物、抛光罩及盖基本元件组成。抛光机的工作能力一般取决于强度和刚度,抛光机经过淬火,使抛光机的刚度强度都提高了,从而更加耐用,质量更高。其中,所述合金钢经过淬火处理。淬火将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。
其中,在所述步骤二的冶炼具体为先冶炼铁水,再依次向铁水中加入:铝锰铁、碳粉、低磷锰铁、硅合金、镍合金、钼合金和钒合金,以上合金添加时间间隔不超过10min,冶炼时保持铁水温度为1610℃。
其中,所述淬火工艺采用单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火中任意一种。
实施例3
结合图1,本实施例提供的一种用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺,所述用于选矿的挖掘机斗齿的生产工艺采用合金钢铸造,
所述合金钢包括以下重量百分数的成分:碳:0.99%;锰:12%;cr:1.60%:镍:0.4%;钼:0.17%;硅:0.25%,磷小于0.01%,硫小于0.01%,其余为fe和不可避免的杂质;
所述合金钢经过如下方法进行耐磨性提高处理,具体为:
步骤一、将合金钢升温至970℃,保温3.5h;
步骤二、将合金钢进行冷水浸泡;
步骤三、将步骤二处理好的合金钢冷却至500℃,降温幅度为3℃/min,保温1h,处理完成。
所述合金钢铸造后冷却形成毛坯,所述毛坯采用的热处理工艺如下:
步骤一、加热至1040℃保温15min,使材料完全转化为奥氏体,且碳化物溶入奥氏体中;
步骤二、然后在386℃等温处理2h,碳化物均匀析出,奥氏体转化为下贝氏体,然后低温回火167℃保温1.2h,空冷。
其中,所述合金钢铸造工艺如下:
步骤一、制作铸模,用于浇铸挖掘机斗齿;
步骤二、采用电炉冶炼所述合金钢的钢水,所述将合金钢进行冷水浸泡,浸泡时间为1.2h,然后升温至960℃,保温2.5h;
步骤三、先向铸模内浇铸所述合金钢的钢水,浇注过程中控制冷却速度,避免开裂;
步骤四、合金固溶处理,因有合金碳化物存在,采用的固溶温度为1082℃,加热过程中,先在300℃条件下预热40min,再在620℃条件下预热40min;
步骤五、采用水冷冷却,得斗齿;
步骤六、对斗齿进行抛光处理。其中,所述抛光采用机械抛光工艺。
其中,所述机械抛光采用抛光机进行抛光,所述抛光机由底座、抛盘、抛光织物、抛光罩及盖基本元件组成。抛光机的工作能力一般取决于强度和刚度,抛光机经过淬火,使抛光机的刚度强度都提高了,从而更加耐用,质量更高。其中,所述合金钢经过淬火处理。淬火将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。
其中,在所述步骤二的冶炼具体为先冶炼铁水,再依次向铁水中加入:铝锰铁、碳粉、低磷锰铁、硅合金、镍合金、钼合金和钒合金,以上合金添加时间间隔不超过10min,冶炼时保持铁水温度为1630℃。
其中,所述淬火工艺采用单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火中任意一种。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。