CN112538590A - 高耐磨挖掘机斗齿及其铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高耐磨挖掘机斗齿及其铸造方法，属于金属材料技术领域，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.24‑0.27％，硅0.6‑1.0％，锰0.9‑1.2％，铬1.0‑1.5％，钨0.1‑0.2％，余量为铁及不可避免的杂质。本发明的挖掘机斗齿在铸造过程中添加了细化晶粒的钨元素，提高了高耐磨挖掘机斗齿机械性能，尤其是提高了硬度及冲击韧度值，使斗齿的耐磨性好，使用寿命长。

Description

高耐磨挖掘机斗齿及其铸造方法
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，涉及一种挖掘机斗齿，具体涉及高耐磨挖掘机斗齿及其铸造方法。
背景技术
斗齿属于挖掘机零配件，一般装在挖掘机铲斗前端，广泛应用于矿山、冶金、电力、建材、水泥、机械等行业，直接与砂、土、岩石、矿物等接触，在接触物料时，既承受冲击作用，又承受弯曲作用。工作过程中，斗齿尖部受到较大的冲击滑动磨粒磨损，尖部表面常出现各式犁沟、变形，造成表面磨损。影响挖掘机斗齿寿命的因素很多，除了矿石结构。软硬程度、***情况，以及使用单位对挖掘机的维修与保养和司机的操作水平外，还有斗齿的结构和形状的影响，挖掘机斗齿的材料及其制备方法中的热处理的影响。
理想的挖掘机斗齿材料表面应具有高硬度、高耐磨性，基体应具有较好的机械性能、高韧性，从而延长使用寿命长等特点，这是单一的材料难以同时达到的要求。现有技术中的斗齿一般采用耐磨钢，例如Robert Hadfield发明的Hadfield钢，其耐磨性和韧性较好，但是其冲击韧性偏低，在挖掘机工作过程中，斗齿表面容易造成大块脱落，甚至易发生脆断。此外，高锰钢一般被认为只有在高冲击或强凿削的磨损条件下，表面才能有效地产生加工硬化层，表现出较高的耐磨性，否则它甚至比不上一般钢的耐磨性。且，锰含量较高，因此，其成本较高、能耗较大。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种耐磨性能强、使用寿命长的高耐磨挖掘机斗齿。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供高耐磨挖掘机斗齿，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.24-0.27％，硅0.6-1.0％，锰0.9-1.2％，铬1.0-1.5％，钨0.1-0.2％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.24％，硅0.6％，锰0.9％，铬1.0％，钨0.1％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.25％，硅1.8％，锰1.0％，铬1.3％，钨0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.27％，硅1.0％，锰1.2％，铬1.5％，钨0.2％，余量为铁及不可避免的杂质。
高耐磨挖掘机斗齿的铸造方法，包括铸造工艺和热处理工艺，所述热处理工序中，淬火温度为900℃-950℃，淬火后保温时间为2-4h，回火温度为230℃-260℃，回火后保温时间为3-4h。
优选地，所述热处理工序中，回火温度为240℃。
本发明的有益效果在于：本发明的挖掘机斗齿在铸造过程中添加了细化晶粒的钨元素，提高了高耐磨挖掘机斗齿机械性能，尤其是提高了硬度及冲击韧度值，使斗齿的耐磨性好，使用寿命长。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
高耐磨挖掘机斗齿，挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.24％，硅0.6％，锰0.9％，铬1.0％，钨0.1％，余量为铁及不可避免的杂质。
高耐磨挖掘机斗齿的铸造方法，包括铸造工艺和热处理工艺，热处理工序中，淬火温度为900℃，淬火后保温时间为2h，回火温度为230℃，回火后保温时间为3h。
实施例2
高耐磨挖掘机斗齿，挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.25％，硅1.8％，锰1.0％，铬1.3％，钨0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。
高耐磨挖掘机斗齿的铸造方法，包括铸造工艺和热处理工艺，热处理工序中，淬火温度为930℃，淬火后保温时间为3h，回火温度为240℃，回火后保温时间为3h。
实施例3
高耐磨挖掘机斗齿，挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.27％，硅1.0％，锰1.2％，铬1.5％，钨0.2％，余量为铁及不可避免的杂质。
高耐磨挖掘机斗齿的铸造方法，包括铸造工艺和热处理工艺，热处理工序中，淬火温度为950℃，淬火后保温时间为4h，回火温度为260℃，回火后保温时间为4h。
性能测试：
对有实施例1-3所得的高耐磨挖掘机斗齿进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1：高耐磨挖掘机斗齿的性能测试结果
Figure BDA0002210027880000031
Figure BDA0002210027880000041
综上所述，本发明的高耐磨挖掘机斗齿机械性能好，尤其是实施例2的高耐磨挖掘机斗齿，具有较高的硬度及冲击韧度值，其耐磨性最好。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.高耐磨挖掘机斗齿，其特征在于，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.24-0.27％，硅0.6-1.0％，锰0.9-1.2％，铬1.0-1.5％，钨0.1-0.2％，余量为铁及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的高耐磨挖掘机斗齿，其特征在于，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.24％，硅0.6％，锰0.9％，铬1.0％，钨0.1％，余量为铁及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的高耐磨挖掘机斗齿，其特征在于，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.25％，硅1.8％，锰1.0％，铬1.3％，钨0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的高耐磨挖掘机斗齿，其特征在于，所述挖掘机斗齿中各元素成分的质量百分比为：碳0.27％，硅1.0％，锰1.2％，铬1.5％，钨0.2％，余量为铁及不可避免的杂质。
5.如权利要求1-4任一项所述的高耐磨挖掘机斗齿的铸造方法，包括铸造工艺和热处理工艺，其特征在于，所述热处理工序中，淬火温度为900℃-950℃，淬火后保温时间为2-4h，回火温度为230℃-260℃，回火后保温时间为3-4h。
6.如权利要求5所述的高耐磨挖掘机斗齿的铸造方法，其特征在于，所述热处理工序中，回火温度为240℃。
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