矿山机械耐磨锤头铸造的核心是平衡
高耐磨性与
抗冲击性,避免使用中崩裂或快速磨损,以下是针对性技术要点与落地方案:
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高铬铸铁(Cr15-Cr20):硬度 HRC60-65,耐磨性能突出,适合破碎石灰石、煤矸石等中低硬度物料,单锤使用寿命 800-1500 小时。
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双金属复合材质:工作面为高铬铸铁 / 硬质合金(耐磨层厚度 15-25mm),基体为低合金铸钢(如 ZG35CrMo),冲击功≥30J/cm²,适配花岗岩、玄武岩等高硬物料,寿命比单一材质提升 2-3 倍。
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高锰钢(ZGMn13):经水韧处理后韧性极强,冲击功≥150J/cm²,适合高冲击、中等磨损工况(如反击式破碎机锤头),可承受物料剧烈撞击而不崩角。
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合金耐磨钢(如 NM500+CrMo 合金):综合性能均衡,硬度 HRC45-50,韧性与耐磨性兼顾,适合中小功率破碎机,成本比高铬铸铁低 15%-20%。
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消失模铸造(主流优选):适合复杂形状锤头(如复合式、环锤式),尺寸精度 CT8-CT10 级,表面粗糙度 Ra6.3-12.5μm,无飞边毛刺。泡沫模样密度 20-25g/L,采用底注式浇注系统,避免卷渣和气孔,铸件致密度提升 25%。
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砂型铸造(树脂砂工艺):适合大型锤头(单重>50kg)或中小批量生产,砂型硬度≥85(B 型硬度计),透气性≥80。模具预留 1.5%-2% 收缩量,锤头工作面加工余量 4-6mm,非工作面 3-4mm。
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浇注关键参数:高铬铸铁浇注温度 1450±30℃,双金属复合锤头采用 “先浇基体后浇耐磨层” 的双液浇注工艺,间隔时间控制在 30-60 秒;高锰钢浇注温度 1480±30℃,浇注后 30 分钟内完成水韧处理(快速入水冷却)。
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冷却控制:高铬铸铁锤头在砂型中保温 8-12 小时缓冷,防止裂纹;双金属锤头采用分段冷却,耐磨层降温速度≤20℃/h,基体≤30℃/h,保证结合强度。
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热处理工艺:高铬铸铁锤头经 950-1050℃淬火 + 200-250℃回火,细化 M7C3 碳化物;双金属锤头对基体进行调质处理(淬火 + 高温回火),提升抗冲击性;高锰钢严格执行 1050-1100℃水韧处理,消除脆性碳化物。
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表面强化:关键磨损面可堆焊 WC 硬质合金颗粒,局部硬度≥HRC70,或采用激光熔覆工艺,耐磨层结合强度≥350MPa,延长使用寿命 1.5 倍以上。
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机加工:数控车床加工安装孔,公差控制在 IT8 级,配合面粗糙度 Ra3.2-6.3μm;锤头工作面保留铸造纹理,增强与物料的摩擦力,提升破碎效率。
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化学成分管控:硫、磷含量均≤0.05%;高铬铸铁 Cr/C 比 4-6,保证耐磨碳化物形态;双金属基体钢碳含量 0.3%-0.5%,提升焊接 / 结合性能。
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缺陷检测:磁粉探伤检测表面裂纹(探测深度≥5mm),超声波探伤排查内部气孔、缩孔(合格率≥98%);重点检查锤头边角、耐磨层与基体结合处,无剥离风险。
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性能检测:抽样测试硬度(高铬铸铁≥HRC60,高锰钢≥HB200)、冲击功(双金属基体≥30J/cm²)、磨损量(高铬铸铁≤0.18g/cm²?h),确保符合工况要求。
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