常规耐磨锤头及双液金属复合锤头分类及生产工艺.docx

一、耐磨锤头常用牌号：
高铬铸铁
Cr15Mo3:这种材质铬含量较高，能形成大量的铬的碳化物，硬度高、耐磨性好，适用于中等冲击的破碎工况，比如对石灰石等硬度不是特别高的矿石进行破碎。
Cr20Mo2Cu1:含有铜元素，能进一步提高其耐磨性能，并且在一定程度上增强耐腐蚀性能，可用于潮湿环境下的矿石破碎。
高锰钢 
ZGMn13:它是典型的高锰钢，经过水韧处理后在受到强烈冲击时，表面会产生加工硬化现象，硬度大幅提高，从而抵抗磨损。在有较大冲击的矿石破碎场合应用广泛，如对花岗岩等较硬且冲击力大的物料进行破碎。
合金钢
42CrMo:属于中碳合金钢，有较高的强度和韧性，通过适当的热处理后可以获得较好的综合性能，用于一些对耐磨和抗冲击综合要求较高的场合。
65Mn:锰含量较高，有良好的弹性和耐磨性，适用于承受一定冲击和摩擦的工作环境，比如在小型破碎机或者对磨损不太严重的物料进行破碎的锤头。
高铬耐磨锤头生产工艺
以下是高铬锤头的一种常见生产工艺：
1. 高铬铸铁化学成分设计：一般采用亚共晶高铬铸铁。通过调整碳含量改变碳化物数量；为提高淬透性需加入合金元素，如锰（但一般控制在1.0%以下，因其会剧烈降低Ms，导致较多残留奥氏体）、铜（控制在1.5%以下，因其会降低Ms并造成较多残留奥氏体）等；控制硅含量，因其提高Ms会减少残留奥氏体并降低淬透性；钒价格高，通常只适用于不易热处理的铸件。
2. 熔炼：采用快速中频感应炉熔炼，熔炼温度为1480℃左右。先加入一定比例（如2～3:1）的废钢和高碳铬铁，出铁前3-6分钟加入硅钙钡铝复合精炼脱氧剂进行脱氧。当铁水温度达到1450℃-1510℃时出铁，在钢包底部可放入适量（如0.35-0.55%）的稀土铝铁。
3. 浇注：使用保温冒口加覆盖剂。待浇包接入约30-35%重量的铁液时，加入复合变质剂，变质温度为1400-1450℃。彻底扒渣后镇静2-3分钟，待温度降低到1350-1400℃时开始浇注，在铁水到达冒口距离3-5厘米处时加入保温剂。
4. 造型：面砂可采用50-100目石英砂，背砂采用40-70目潮型砂，芯砂采用70-140目合脂油砂。模型收缩率一般为2%，冒口尺寸可按碳钢设计，浇注系统按灰铸铁设计，采用敲击法去除浇冒口以防止热裂纹产生。
5. 热处理：高铬铸铁采用高温空淬、中低温回火的热处理工艺，以获得高硬度的马氏体基体。具体淬火温度根据铬含量和零件壁厚选择，例如Cr15高铬铸铁的淬火温度为940-970℃，Cr20高铬铸铁的淬火温度为960-1010℃，保温时间一般为2-4小时（壁厚零件为4-6小时）。空淬后的高铬铸铁存在较大内应力，应尽快进行回火热处理。对于形状复杂、壁厚悬殊的铸件，应严格控制升温速度（如50℃/h），必要时采用阶梯式升温（如在200℃、400℃、600℃停留2-3小时），700℃以上升温可适当加速，但不超过150℃/h。需注意，铸件在铸型中应充分冷却后再开箱，过早开箱或开箱温度过高可能导致铸件开裂。
另外，不同厂家可能会根据自身的经验和技术对生产工艺进行调整和优化，以满足特定的性能要求和生产条件。在实际生产中，还需要严格控制各环节的工艺参数，确保高铬锤头的质量和性能。同时，出炉时还需进行脱氧处理，例如在炉中加0.5%锰铁进行预脱氧，在炉中加0.25%硅铁进行初脱氧，在包中加0.05%铝进行终脱氧。
高铬锤头具有较高的硬度和耐磨性，常用于矿山、水泥等行业中的破碎机设备，以破碎各种矿石、岩石等物料。其耐磨性和使用寿命受到多种因素的影响，如化学成分、铸造工艺、热处理工艺以及使用工况等。
如果你想了解更详细或特定的高铬锤头生产工艺，建议与相关的专业铸造厂家或技术人员进一步交流和探讨。他们可以根据具体的产品要求和生产条件，提供更准确和针对性的工艺方案。
双液金属复合锤头
双液金属锤头，也被称为双液合金锤头、双金属复合锤头，一般采用两种不同的金属液体通过特定的铸造工艺制作而成。
其常见的铸造方法是采用两个浇注系统，先在铸钢浇口处浇入低合金钢或普通铸钢，当钢液达到复合界面或稍下一点，根据铸件大小间隔一定时间（通常为3－120秒），之后再在高铬铸铁浇口处浇入高铬铸铁或高合金钢，并在钢铁连接部位的铸钢处放置激冷材料，以保证结晶界面与基体具有一定的温度梯度和一定厚度及完整的结合界面。
这种锤头的特点和优势包括：
耐磨性好：锤头部分通常采用高铬铸铁等耐磨材料，具有较高的硬度和耐磨性，能够有效抵抗磨损。
韧性强：锤柄部分采用低合金钢或普通铸钢材质，具有较好的韧性，可减少锤头在使用过程中因冲击而断裂的可能性。
综合性能优化：通过将耐磨部分和韧性部分的材料结合，使锤头的使用性能得到最佳优化，既发挥了耐磨部分的高耐磨性，又发挥了锤柄钢质材料的韧性。
双液金属锤头广泛应用于矿山、水泥、电力等行业中的破碎机设备，可用于破碎各种矿石、岩石、煤矸石等物料。
在选择双液金属锤头时，需要考虑具体的工况条件（如物料硬度、冲击大小等）、锤头的材质和质量等因素。不同厂家生产的双液金属锤头可能在材质配比、制造工艺等方面存在差异，因此其性能和使用寿命也会有所不同。同时，合理的使用和维护也有助于延长锤头的使用寿命。
一些常见的双液金属锤头材质组合，如锤头采用高铬铸铁（如 Cr26 等），锤柄采用低合金钢或普通铸钢。不过，具体的材质牌号还需根据生产厂家和实际需求来确定。例如，河北某公司生产的双液合金锤头，材质为 cr26，其具有硬度高、耐磨性能好的特点，可用于铁矿石、石灰石、鹅卵石、硅石、青石、玄武岩、煤矸石、炉渣、钢渣等物料的破碎。
双金属液-液复合铸造工艺的优点包括：
可获得兼具两种金属材料优良特性的复合材料，例如将高铬铸铁的耐磨性和碳钢的韧性结合在一个锤头中，满足锤头既耐磨又抗冲击的要求；
相比使用单一的高性能材料，成本相对较低；
可优化材料表面性质，具有广泛的可设计性；
采用一定的工艺方法，能使结晶界面和基体的温度、梯度以及厚度较为均等，保证结合界面均匀；
工艺相对简单有效，适合大规模工业生产。
然而，该工艺也存在一些缺点：
实际操作难度较大，在对耐用零件进行批量生产时难度系数更高，且可靠性条件相对较差，对整个加工过程影响较大；
两种金属液的浇注需要严格控制时间间隔和温度等参数，工艺参数的控制要求较高；
双金属界面的结合质量较难保证，容易出现界面结合不良的问题，如裂纹、夹杂、孔隙等缺陷；
金属液凝固速度的控制存在一定难度，凝固速度过慢可能导致晶粒粗大，过快则会造成金属元素扩散程度低，影响界面结合强度。
为了解决这些问题，研究人员不断改进工艺。例如，在浇注过程中加入超声波振动辅助，利用其产生的超声空化和声流搅拌作用，有助于排除界面处气体，细化晶粒，提高金属液和固体金属基体的润湿性，促进界面的冶金结合，同时还能破碎固体金属表面氧化膜，省略传统工艺中复杂的表面预处理工序等。通过这些改进措施，可以在一定程度上提高双金属液-液复合铸造的质量和性能。