CN105033228A - 用于保护挖斗的耐磨块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于保护挖斗的耐磨块，包括上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层，所述的A3普碳钢层的上表面设置有若干凸块，且凸块与A3普碳钢层的本体一体成型；所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层相互贴合连接。本发明具有比传统的纤焊工艺成本低，无需铜片作为焊接剂，也无需焊接工艺，一次成型，连接牢固度或称粘合度比传统工艺提高1.5倍以上的优点；此外，本发明在浇注时采用竖向浇注，能有效防止A3普碳钢层在遇到高温铸铁液时发生变形。
Description
技术领域
本发明涉及挖斗耐磨保护块技术领域，特别涉及一种用于保护挖斗的耐磨块及其制备方法。
背景技术
挖斗的前部，为了保护挖斗的使用寿命和耐磨损程度，往往在该位置设置一块呈成条形的耐磨块，以实现有效保护挖斗的功效。该耐磨块的具体结构如附图1所示，包括上部的耐磨铸铁层1’和下部的A3普碳钢层2’，A3普碳钢层的上表面为平整、平滑表面，而耐磨铸铁层的下表面也为平整、平滑的表面，具体成型工艺为：首先采用浇注工艺浇注出上层的耐磨铸铁层铸件，然后通过纤焊工艺将A3普碳钢层平整、平滑的上表面与耐磨铸铁层平整、平滑的下表面焊接在一起，实现二者的结合，然后再通过焊接工艺将3普碳钢层焊接与挖斗前部，实现对挖斗的保护作用。
但是，上述这种传统的耐磨块的结构和加工方法，存在如下不足：1.首先，纤焊工艺需要使用铜片作为焊接剂，成本高，且不易操作；2.即使通过纤焊工艺，但耐磨铸铁层于A3普碳钢层接触面均为光滑、平整的表面，在使用过程中有可能存在焊接层不牢固，容易断裂的风险。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种无需使用焊接工艺、生产成本低，操作简单且连接牢固，不易断裂的用于保护挖斗的耐磨块。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于保护挖斗的耐磨块，所述的耐磨块包括上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层，所述的A3普碳钢层的上表面设置有若干凸块，且凸块与A3普碳钢层的本体一体成型；所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层相互贴合连接。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于保护挖斗的耐磨块的制备方法，制备步骤包括：
(1)首先，在A3普碳钢(Q235普通碳素结构钢)的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；
(2)然后将步骤(1)加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
(3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500℃，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
(4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100℃，保温70-120min；然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
本发明耐磨铸铁的具体成分为：：C2.8-3.2wt％，Cr26-30wt％，Mn0.5-1.5wt％，Si0.3-1.5wt％，Mo0.1-0.5wt％，Ni0.2-2.0wt％，Cu0.5-1.2wt％，S≤0.05wt％，P≤0.05wt％，稀土0.1-0.5wt％，余量为Fe。
本发明的优点和有益效果：本发明通过在在A3普碳钢的上表面加工出若干凸块，然后直接浇注实现耐磨铸铁层和下部的A3普碳钢层的连接，比传统的纤焊工艺成本低(下降约50％左右)，无需铜片作为焊接剂，也无需焊接工艺，一次成型，连接牢固度或称粘合度比传统工艺提高1.5倍以上；此外，本发明在浇注时采用竖向浇注，能有效防止A3普碳钢层在遇到高温铸铁液时发生变形。
附图说明
图1为现有技术的耐磨块的截面结构示意图。
图2为本发明的耐磨块的截面结构示意图(凸块为倒梯形)。
图3为本发明的耐磨块的截面结构示意图(凸块为球形)。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
如附图2或3所示，本发明的本发明的耐磨块的截面结构示意图，包括上部的耐磨铸铁层1和下部的A3普碳钢层2，所述的A3普碳钢层2的上表面设置有若干凸块3，且凸块3与A3普碳钢层2的本体一体成型；所述的凸块3为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块3相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层1和下部的A3普碳钢层2相互贴合连接。
本发明的下述在A3普碳钢层的上表面加工出若干凸块，具体采用车削加工，这样保证车削面有一定的毛刺，进一步提高与耐磨铸铁层的连接牢固性。
实施例1
(1)首先，在A3普碳钢(Q235普通碳素结构钢)的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为上大下小的梯形；
(2)然后将步骤(1)加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
(3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500℃，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
(4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100℃，保温70-120min；然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
本发明耐磨铸铁的具体成分为：C3.05wt％，Cr26.4wt％，Mn0.8wt％，Si1.25wt％，Mo0.15wt％，Ni0.8wt％，Cu1.0wt％，S0.045wt％，P0.035wt％，稀土0.2wt％，余量为Fe。
实施例2
(1)首先，在A3普碳钢(Q235普通碳素结构钢)的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为上大下小的球形；
(2)然后将步骤(1)加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
(3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500℃，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
(4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100℃，保温70-120min；然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
本发明耐磨铸铁的具体成分为：C2.95wt％，Cr27.5wt％，Mn0.9wt％，Si1.2wt％，Mo0.14wt％，Ni0.7wt％，Cu1.2wt％，S0.034wt％，P0.044wt％，稀土0.2wt％，余量为Fe。
通过上述实施例制备的产品，其具体的机械性能如如下：
冲击韧性硬度
实施例14J/cm2，60HRC
实施例24J/cm2，60.5HRC。
从上述检测数据可知其硬度和冲击韧性都比较优越。
Claims (3)
1.一种用于保护挖斗的耐磨块，其特征在于：所述的耐磨块包括上部的耐磨铸铁层(1)和下部的A3普碳钢层(2)，所述的A3普碳钢层(2)的上表面设置有若干凸块(3)，且凸块(3)与A3普碳钢层(2)的本体一体成型；所述的凸块(3)为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；所述的耐磨铸铁层下底面设置有与凸块(3)相配合的凹槽；所述的上部的耐磨铸铁层(1)和下部的A3普碳钢层(2)相互贴合连接。
2.一种用于保护挖斗的耐磨块的制备方法，其特征在于：制备步骤包括：
(1)首先，在A3普碳钢的上表面加工出若干凸块，所述的凸块为圆弧面在上的半球形或上大下小的梯形；
(2)然后将步骤(1)加工好的A3普碳钢竖向设置于浇注系统的型砂中；
(3)将形成耐磨铸铁层的铸铁加热至1200-1500℃，然后通过浇口杯和浇道浇入到设置有A3普碳钢的浇注系统中，待铸铁冷却后取出；
(4)将步骤(3)得到的铸件放置于加热炉内升温至1000-1100℃，保温70-120min；然后出炉随着空气冷却至室温得到完整的耐磨块。
3.根据权利要求2所述的用于保护挖斗的耐磨块的制备方法，其特征在于：耐磨铸铁的具体成分为：C2.8-3.2wt％，Cr26-30wt％，Mn0.5-1.5wt％，Si0.3-1.5wt％，Mo0.1-0.5wt％，Ni0.2-2.0wt％，Cu0.5-1.2wt％，S≤0.05wt％，P≤0.05wt％，稀土0.1-0.5wt％，余量为Fe。
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