國(guó)內(nèi)公路橋梁建設(shè)所用石料大多采用錘式破碎機(jī)一次性破碎，通過(guò)多層振動(dòng)篩分選成所需的不同規(guī)格等級(jí)。石料破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)速不是很高，所破碎石料硬度較高（大多為青石），入料粒度大(500～1000 mm)，出料粒度較小(≤50 mm)。目前，石料破碎機(jī)所用錘頭材質(zhì)大多為鍛鋼(65 Mn)，錘頭使用壽命低，增加了拆裝勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。為提高石料
破碎機(jī)錘頭的使用壽命，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，成功研制出價(jià)廉物美的低合金鋼錘頭，使用壽命為鍛打鋼錘頭的3～4倍。
三門(mén)峽富通新能源科技有限公司銷售破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、圓錐式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)等破碎設(shè)備。
1 前期試驗(yàn)
對(duì)現(xiàn)有使用廠家的鍛打鋼錘頭進(jìn)行硬度檢測(cè)，測(cè)得其頭部工作表面硬度61～63 HRC，柄部硬度32～37 HRC。按常規(guī)來(lái)講，其應(yīng)該具備較高的綜合性能，即工作部位硬度高（耐磨損），非工作部位硬度低（即韌性高，不易被打斷）；但實(shí)際工業(yè)應(yīng)用結(jié)果卻極不盡人意。分析原因?yàn)椋浩涔ぷ鞑课换w組織為馬氏體和少量殘余奧氏體，盡管馬氏體硬度較高，但由于沒(méi)有合金碳化物，因此在惡劣的沖擊磨料磨損工況條件下，僅僅依靠馬氏體硬度是不能勝任的；在使用過(guò)程中，錘頭很容易被硬的物料磨削掉，降低其使用壽命。為了充分提高材料的耐磨性，應(yīng)該在馬氏體基體上附著部分較磧的合金碳化物硬質(zhì)相，如(Fe，Cr)
3C碳化物，以提高材料的耐磨性。
2 低合金鋼錘頭化學(xué)成分的設(shè)計(jì)
錘頭設(shè)計(jì)成分（w）為：0. 33%～0. 40%C，2.5%～4.5%Cr,0.3%～0.5%Cu,0.8%～1.0%Si,0.8%～1.2%Mn,<0.05%S、P。
3 鑄造工藝的確定
3.1熔煉工藝
采用500 kg中頻電爐（石英砂爐襯）熔煉，熔煉前加入石灰石和碎玻璃復(fù)合造渣劑，待大部分爐料熔化后扒渣，然后加入硅鐵、錳鐵脫氧，按1 kg/t的量插入鋁絲進(jìn)行終脫氧后出爐澆注。出爐溫度不低于
1 600^C。
3.2 造型與澆注工藝
結(jié)合錘頭外形結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1），設(shè)計(jì)了錘頭頭部下方放外冷鐵、上方放明冒口、柄部開(kāi)內(nèi)澆口的澆注工藝，以獲得致密晶體組織，同時(shí)達(dá)到細(xì)化晶粒的效果；型砂為水玻璃面砂+普通粘土背砂，砂芯采用合脂油粘土砂；涂料采用醇基鋯英粉涂料，攪拌均勻后刷涂?jī)纱危c(diǎn)火快干；冒口采用漂珠保溫套。澆注前將鋼包預(yù)熱至400～600℃，鋼液倒入鋼包后立即在鋼液表面拋撒聚渣劑，使得殘余鋼渣迅速聚集，進(jìn)一步凈化鋼液，同時(shí)形成一層保溫覆蓋膜，澆注溫度為1550～1600℃。
4 熱處理工藝的確定
設(shè)計(jì)錘頭工作部位鹽水介質(zhì)淬火（錘柄空淬）+整體風(fēng)淬十低溫回火的階段式復(fù)合熱處理工藝。淬火溫度為880～940℃，回火溫度為250～300℃。
試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：化學(xué)成分確定后淬火介質(zhì)的選擇對(duì)錘頭力學(xué)性能的影響特別大。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 破碎機(jī)錘頭熱處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
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序號(hào) |
介質(zhì)類別與淬火時(shí)間 |
HRC |
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頭部 |
尾部 |
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1 |
頭部PQL介質(zhì)淬火（柄部空淬）120～180 s+整體風(fēng)淬3～5 min+空冷+回火 |
45～50 |
33～38 |
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2 |
頭部水介質(zhì)淬火（柄部空淬）60～90 s+整體風(fēng)淬3～5 min+空冷+回火 |
48～52 |
33～40 |
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3 |
頭部鹽水淬火（柄部空淬）30～50 s+整體風(fēng)淬3～5 min+空冷+回火 |
50～55 |
33～42 |
5 工業(yè)應(yīng)用效果
安徽MD石料廠原鍛鋼錘頭使用壽命為2天，采用低合金鋼錘頭后，使用壽命提高為5～7天；按照用戶提出的更高要求，對(duì)現(xiàn)有錘頭工作部位結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加了錘頭的有效工作面積，使用壽命提高為7～8天。河南XY石料廠原鍛鋼錘頭使用壽命為2～3 h，采用低合金鋼錘頭后，使用壽命8～10 h。安徽YT石料廠所破石料含部分鐵礦石，原鍛鋼錘頭使用壽命為2天，采用低合金鋼錘頭后，使用壽命提高為3～4天。
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