斗齿座用钢及斗齿座制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111411292A(43)申请公布日2020.07.14(21)申请号201910011784.0C21D1/18(2006.01)(22)申请日2019.01.07C21D9/00(2006.01)E02F9/28(2006.01)(71)申请人柳州柳工挖掘机有限公司地址545100广西壮族自治区柳州市柳江县拉堡镇双拥路申请人柳工常州机械有限公司广西柳工机械股份有限公司(72)发明人王蕊卢书湘刘剑张绍棋武国顺(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人李群华(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/38(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称斗齿座用钢及斗齿座制造方法(57)摘要本发明涉及斗齿座，为解决现有斗齿座强度和硬度分布不均匀容易导致结构薄弱处断裂的问题；提供一种斗齿座的制造方法，其铸造成型步骤是使用斗齿座用钢在1550℃～1580℃浇注成型，斗齿座用的钢重量百分比化学成份为：C：0.15％～0.2％，Si：0.5％～0.9％，Mn：1.8％～2.2％，Cr：0.4％～0.8％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，其余为Fe和杂质；浇注后用耐火沙预埋冷却；热处理步骤是将冷却后的斗齿座在淬火炉中升温至1050℃，保温3～4h后20℃～30℃水淬，随后在回火炉中加热至240℃，保温2～2.5h后空冷。本发明材料成本低，强度和硬度分布均匀，不易断裂。CN111411292ACN111411292A权利要求书1/1页1.一种斗齿座用钢，其特征在于其化学成份范围按重量百分比计为：C：0.15％～0.2％，Si：0.5％～0.9％，Mn：1.8％～2.2％，Cr：0.4％～0.8％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.一种斗齿座的制造方法，包括铸造成型步骤和热处理步骤，其特征在于所述铸造成型步骤是使用熔融的斗齿座用钢在1550℃～1580℃浇注于斗齿座搪壳成型，所述斗齿座用钢的化学成份范围按重量百分比计为：C：0.15％～0.2％，Si：0.5％～0.9％，Mn：1.8％～2.2％，Cr：0.4％～0.8％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质；浇注完毕后用耐火沙预埋冷却；所述的热处理步骤是将浇注成型并冷却后的斗齿座放入到淬火炉并升温至1050℃，保温3～4小时,然后20℃～30℃水淬，随后放入回火炉加热至240℃，保温2～2.5小时后空冷。3.根据权利要求2所述的斗齿座的制造方法，其特征在于斗齿座浇注完毕后在冒口加入砻糠后再使用耐火沙预埋冷却。4.根据权利要求2所述的斗齿座的制造方法，其特征在于经热处理后的斗齿座抗拉强度≧980Mpa,冲击韧性Akv≧25J,硬度分布范围39HRC～42HRC，表面和心部的硬度差值≦3HRC。5.根据权利要求2至4任一项所述的斗齿座的制造方法，其特征在于斗齿座头部中心区域的金相组织和晶粒度和斗齿座上其他区域一致。6.根据权利要求5所述的斗齿座的制造方法，其特征在于斗齿座头部中心区域的金相组织具有95％的5-6级板条马氏体。2CN111411292A说明书1/3页斗齿座用钢及斗齿座制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种工程机械用斗齿的斗齿座，更具体地说，涉及一种斗齿座用钢及斗齿座制造方法。背景技术[0002]斗齿作为挖掘机铲斗的关键部件，主要用于矿石、岩石、土砂类物料的剥离和挖掘。斗齿由斗齿座2和斗齿套3两部分构成，斗齿座固定在铲斗的主切削板，斗齿套便于磨损更换通过机械方式连接在斗齿座上。由于斗齿是铲斗的最前端部件，挖掘时最先与物料接触，切入的速度快，冲击力、摩擦力和挤压力较大，造成斗齿受力恶劣，容易发生断裂和磨损过快，进而影响矿山开采进度。为了解决以上两个问题，斗齿的性能必须有高强韧、高硬度和里外硬度一致性的要求。[0003]斗齿座结构主要由三部分构成，头部、上支腿5、下支腿6。头部与斗齿套内腔配合，成为斗齿套的安装座，上支腿5与铲斗主切削板内侧接触，下支腿6与铲斗主切削板外侧接触。上支腿5和下支腿6的前端均与头部的后端连接。[0004]现有技术的斗齿座材料成本有高有低，但是达到的硬度和强度普遍偏低，因此仅适合在中低冲击和磨损工况下(如散沙、土壤、碎石)使用，在重负荷下(如坚硬岩石、煤矿)它的性能可能需要提高。现有斗齿座不同位置的性能一致性。斗齿座头部用于与斗齿套相套接，受力最大，但是由于其厚度是斗齿座中最厚的位置。按照铸钢成型特点，冷却后斗齿座头部组织不均匀，表层冷却快，为致密细晶，中心冷却慢，为粗大的柱状晶。现有斗齿座用钢中C含量较高，加剧了中心晶粒的粗大程度(7-8级)。同时