耐磨高锰钢锤头的生产工艺的制作方法及注意事项

　　

　　本发明涉及高锰钢锤头的生产工艺领域，具体为一种耐磨高锰钢锤头的生产工艺。

　　背景技术：

　　高锰钢是指含锰量在10％以上的合金钢；高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用，高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材，应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等；而高锰钢锤头则是以高锰钢为材料制造的锤头。

　　现有的高锰钢锤头耐磨性不够，使用寿命非常短，锤头在工作中所受的冲击力并不大，使高锰钢锤头的加工硬化效果不显著，其抗冲刷磨损能力差，高锰钢要在大的冲击力的情况下才能产生高硬度的表面硬化层，而冲击力小的情况下不耐磨；同时高锰钢锤头在生产工艺过程中，其表面不喷涂任何漆来增加其耐磨性，仅通过高锰钢锤头材料本身的耐磨性进行使用。

　　技术实现要素：

　　本发明的目的在于提供一种耐磨高锰钢锤头的生产工艺，为了克服上述现有的高锰钢锤头耐磨性不够，使用寿命非常短，锤头在工作中所受的冲击力并不大，使高锰钢锤头的加工硬化效果不显著，其抗冲刷磨损能力差，高锰钢要在大的冲击力的情况下才能产生高硬度的表面硬化层，而冲击力小的情况下不耐磨；同时高锰钢锤头在生产工艺过程中，其表面不喷涂任何漆来增加其耐磨性，仅通过高锰钢锤头材料本身的耐磨性进行使用的技术问题。

　　本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

　　一种耐磨高锰钢锤头的生产工艺，该高锰钢锤头由如下重量百分比原料制成：c：1.2—1.4％、si：0.6—0.8％、mn：18—20％、ni：0.04—0.06％、mo：0.2—0.4％、cr：4—6％、re：1.0—1.2％、v：1.2—1.4％、p：≤0.02％、s：≤0.02％，余量为fe；

　　该生产工艺的具体操作步骤如下：

　　步骤一：加入废钢、生铁进行初步熔炼，进行成份分析，并加入上述原料微调，熔炼后的各原料成分符合上述重量百分比要求，熔炼温度为：1450—1600℃；

　　步骤二：选择优质碱性材料砂作为造型砂，型造好后采用二氧化碳作固化处理，然后进行上涂料，再进行点火烘烤，然后合箱，完成高锰钢锤头砂模的制造；

　　步骤三：将钢水温度控制在1500℃—1550℃后，同时往钢水中加入耐磨陶瓷粉末后，搅拌均匀，浇入锤头消失模中，浇注温度控制在1480℃—1500℃，保温时间为2—3小时，浇注完成后，进行清砂处理，然后清理铸件毛刺，打磨；

　　步骤四：在温度为300—320℃时，保温1.8—2小时；在温度为540—560℃时，保温1.8—2小时，在温度为940—960℃时，保温1.4—1.6小时，然后再以20℃/h的速率冷却至室温，完成淬火处理；在温度为200—220℃时，保温1.4—1.6小时，在温度为380—400℃时，保温2.0—2.2小时，然后再以15℃/h的速率冷却至室温，完成回火处理；

　　步骤五：将高锰钢锤头通过喷漆装置进行清洗和喷面漆操作，将高锰钢锤头安装在第一夹座和第二夹座之间，当输送到第一连接罩底部，通过气压杆带动第一连接罩下降与外壳顶部卡合，清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，外壳前行至第二连接罩下方，通过风干喷头对高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，外壳前行至第三连接罩下方，在锤头部位先喷1-2道硝基底漆，晾干后再喷面漆，晾干后重复喷涂面漆，循环2-3次。

　　作为本发明进一步的方案：所述钢水和耐磨陶瓷粉末的重量份数比为200:1。

　　作为本发明进一步的方案：所述面漆的制备包括选材和制备：

　　所述选材，按重量份数计，其中塑料炭黑粉1-2份、二氧化硅胶体5-7份、增稠剂2-3份、聚酯多元醇25-30份、二异氰酸酯25-30份、水35-50份；

　　所述配置，将多元醇与二异氰酸酯放入搅拌容器中反应，制成低分子量的预聚体，然后依次将二氧化硅胶体、增稠剂、塑料炭黑粉和水依次均匀投入搅拌容器中搅拌30min，即可投入使用。

　　作为本发明进一步的方案：所述喷漆装置包括顶台、传送带、外壳、第一连接罩、第二连接罩、第三连接罩、气压杆、第一伺服电机、安装座、密封轴承、转盘、第二伺服电机、转轴、转板、储水槽、储漆槽、第一夹座和第二夹座，所述顶台顶部等距离安装有三个气压杆，三个所述气压杆底部一侧安装有第一连接罩、第二连接罩和第三连接罩，所述顶台下方安装有传送带，所述传送带顶部安装有若干个外壳；

　　所述外壳一侧内壁通过密封轴承安装有转盘，所述转盘一侧安装有第一夹座，所述第一夹座顶侧安装有第二夹座，所述外壳外部一侧安装有安装座，所述安装座一侧安装有第二伺服电机，且第二伺服电机输出端与转盘中心处固定连接，所述外壳外部一侧相邻侧安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出端且位于外壳内部安装有转轴，所述转轴外侧安装有转板，所述外壳底部且位于转轴两侧分别设置有储水槽和储漆槽。

　　作为本发明进一步的方案：所述第一连接罩、第二连接罩和第三连接罩底部内侧和外壳的顶部外侧相配合。

　　作为本发明进一步的方案：所述第一连接罩内部设置有清洁喷头，所述第二连接罩内部设置有风干喷头，所述第三连接罩内部设置有面漆喷头。

　　作为本发明进一步的方案：所述外壳内部、转盘内侧、转轴和转板外侧以及第一夹座和第二夹座外侧均设置有聚四氟乙烯薄膜。

　　作为本发明进一步的方案：所述第一夹座顶部设置有插柱，所述第二夹座底侧开设有插孔，所述第一夹座和第二夹座通过螺栓连接，且高锰钢锤头安装在第一夹座和第二夹座之间。

　　作为本发明进一步的方案：所述储水槽和储漆槽底部均安装有排放管道，且排放管道外侧均安装有控制阀。

　　作为本发明进一步的方案：所述喷漆装置使用时，将高锰钢锤头安装在第一夹座和第二夹座之间，且通过螺栓安装固定，当外壳在传送带上工作时，当输送到第一连接罩底部，通过气压杆带动第一连接罩下降与外壳顶部卡合，通过清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，清洗过程中，第二伺服电机带动转盘转动，进而带动高锰钢锤头转动，清洗的水流入储水槽内，清洗完成，气压杆带动第一连接罩上升，外壳前行至第二连接罩下方，通过相同的操作对高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，外壳前行至第三连接罩下方，第一伺服电机工作带动转轴以及转板工作，将转板从紧贴外壳一侧内壁旋转到紧贴另一侧内壁，当面漆喷头将面漆均匀喷涂到高锰钢锤头上后，多喷洒的面漆自动落入储漆槽内完成收集，然后气压杆收缩，外壳在传送带上移动，当高锰钢锤头外侧面漆自然晾干后拆下高锰钢锤头。

　　本发明的有益效果：本发明通过合理的结构设计，在钢水中加入耐磨陶瓷粉末后，搅拌均匀，其中耐磨陶瓷粉末的硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性，这样生产出来的高锰钢锤头耐磨性能大大增加，大大增长其使用寿命；

　　同时通过将多元醇与二异氰酸酯放入搅拌容器中反应，制成低分子量的预聚体，然后依次将二氧化硅胶体、增稠剂、塑料炭黑粉和水依次均匀投入搅拌容器中搅拌30min制成的面漆附着在高锰钢锤头的工作部位，该面漆具有诸多优良特性，包括性能可调范围宽、适应性强、耐磨性能好、机械强度大以及粘接性能好等优点，可在高锰钢锤头使用过程中对高锰钢锤头的工作部位进行保护，大大增加其耐磨性能；

　　在对高锰钢锤头进行面漆喷涂过程，通过将高锰钢锤头安装在第一夹座和第二夹座之间，且通过螺栓安装固定，且外壳在传送带上工作时，当输送到第一连接罩底部，通过气压杆带动第一连接罩下降与外壳顶部卡合，通过清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，清洗过程中，第二伺服电机带动转盘转动，进而带动高锰钢锤头转动，保证对高锰钢锤头进行全方位的清洗，保证清洗的干净彻底，且清洗的水流入储水槽内，对清洗的水进行回收，便于后续的循环利用节约资源，然后气压杆带动第一连接罩上升，外壳前行至第二连接罩下方，通过相同的操作将高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，整体完成对高锰钢锤头的清洗和水份去除，避免后续喷涂面漆时出现杂质造成喷涂出现缺陷，保证面漆均匀喷涂对高锰钢锤头起到耐磨保护的作用；

　　第一伺服电机工作带动转轴以及转板工作，将转板从紧贴外壳一侧内壁旋转刀紧贴另一侧内壁，通过旋转的转板有序的将面漆和水进行区分收集，且设置的聚四氟乙烯薄膜可以保证面漆和水不会粘附在除了高锰钢锤头的部件表面，且不会出现面漆和水混杂的状况，便于对面漆的回收在利用，节约高锰钢锤头的生产工艺的成本。

　　附图说明

　　为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

　　图1为本发明喷漆装置整体结构示意图；

　　图2为本发明喷漆装置侧视图；

　　图3为本发明第一伺服电机安装结构示意图；

　　图4为本发明外壳内部结构示意图；

　　图5为本发明外壳内部侧视图。

　　图中：1、顶台；2、传送带；3、外壳；4、第一连接罩；5、第二连接罩；6、第三连接罩；7、气压杆；8、第一伺服电机；9、安装座；10、密封轴承；11、转盘；12、第二伺服电机；13、转轴；14、转板；15、储水槽；16、储漆槽；17、第一夹座；18、第二夹座。

　　具体实施方式

　　下面将结合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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

　　请参阅图1-5所示，一种耐磨高锰钢锤头的生产工艺，该高锰钢锤头由如下重量百分比原料制成：c：1.2—1.4％、si：0.6—0.8％、mn：18—20％、ni：0.04—0.06％、mo：0.2—0.4％、cr：4—6％、re：1.0—1.2％、v：1.2—1.4％、p：≤0.02％、s：≤0.02％，余量为fe；

　　该生产工艺的具体操作步骤如下：

　　步骤一：加入废钢、生铁进行初步熔炼，进行成份分析，并加入上述原料微调，熔炼后的各原料成分符合上述重量百分比要求，熔炼温度为：1450—1600℃；

　　步骤二：选择优质碱性材料砂作为造型砂，型造好后采用二氧化碳作固化处理，然后进行上涂料，再进行点火烘烤，然后合箱，完成高锰钢锤头砂模的制造；

　　步骤三：将钢水温度控制在1500℃—1550℃后，同时往钢水中加入耐磨陶瓷粉末后，搅拌均匀，浇入锤头消失模中，浇注温度控制在1480℃—1500℃，保温时间为2—3小时，清砂，浇注完成后，进行清砂处理，然后清理铸件毛刺，打磨；

　　步骤四：在温度为300—320℃时，保温1.8—2小时；在温度为540—560℃时，保温1.8—2小时，在温度为940—960℃时，保温1.4—1.6小时，然后再以20℃/h的速率冷却至室温，完成淬火处理；在温度为200—220℃时，保温1.4—1.6小时，在温度为380—400℃时，保温2.0—2.2小时，然后再以15℃/h的速率冷却至室温，完成回火处理；

　　步骤五：将高锰钢锤头通过喷漆装置进行清洗和喷面漆操作，将高锰钢锤头安装在第一夹座17和第二夹座18之间，当输送到第一连接罩4底部，通过气压杆7带动第一连接罩4下降与外壳3顶部卡合，清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，外壳3前行至第二连接罩5下方，通过风干喷头对高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，外壳3前行至第三连接罩6下方，在锤头部位先喷1-2道硝基底漆，晾干后再喷面漆，晾干后重复喷涂面漆，循环2-3次。

　　钢水和耐磨陶瓷粉末的重量份数比为200:1。

　　面漆的制备包括选材和制备：

　　选材，按重量份数计，其中塑料炭黑粉1-2份、二氧化硅胶体5-7份、增稠剂2-3份、聚酯多元醇25-30份、二异氰酸酯25-30份、水35-50份；

　　配置，将多元醇与二异氰酸酯放入搅拌容器中反应，制成低分子量的预聚体，然后依次将二氧化硅胶体、增稠剂、塑料炭黑粉和水依次均匀投入搅拌容器中搅拌30min，即可投入使用。

　　喷漆装置包括顶台1、传送带2、外壳3、第一连接罩4、第二连接罩5、第三连接罩6、气压杆7、第一伺服电机8、安装座9、密封轴承10、转盘11、第二伺服电机12、转轴13、转板14、储水槽15、储漆槽16、第一夹座17和第二夹座18，顶台1顶部等距离安装有三个气压杆7，三个气压杆7底部一侧安装有第一连接罩4、第二连接罩5和第三连接罩6，通过气压杆7伸缩完成第一连接罩4、第二连接罩5和第三连接罩6高度调节，与外壳3进行配合使用，顶台1下方安装有传送带2，对外壳3起到输送作用，传送带2顶部安装有若干个外壳3；

　　外壳3一侧内壁通过密封轴承10安装有转盘11，转盘11一侧安装有第一夹座17，第一夹座17顶侧安装有第二夹座18，外壳3外部一侧安装有安装座9，安装座9一侧安装有第二伺服电机12，且第二伺服电机12输出端与转盘11中心处固定连接，通过第二伺服电机12工作带动转盘11转动，进而带动安装的高锰钢锤头旋转，便于在清洗过程保证全方位清洗，且在喷面漆过程中保证高锰钢锤头外侧的面漆喷涂均匀，外壳3外部一侧相邻侧安装有第一伺服电机8，第一伺服电机8输出端且位于外壳3内部安装有转轴13，转轴13外侧安装有转板14，外壳3底部且位于转轴13两侧分别设置有储水槽15和储漆槽16，便于通过第一伺服电机8带动转板14的旋转完成水和面漆的自动回收。

　　第一连接罩4、第二连接罩5和第三连接罩6底部内侧和外壳3的顶部外侧相配合，便于在对高锰钢锤头进行清洗、风干和喷面漆过程中保证连接罩和外壳3相对密闭的环境，避免水和面漆溅射，便于水和面漆的收集再利用。

　　第一连接罩4内部设置有清洁喷头，第二连接罩5内部设置有风干喷头，第三连接罩6内部设置有面漆喷头，分别对高锰钢锤头进行清洗、风干和喷面漆。

　　外壳3内部、转盘11内侧、转轴13和转板14外侧以及第一夹座17和第二夹座18外侧均设置有聚四氟乙烯薄膜，便于水和面漆在自身重力的情况下分别落入储水槽15和储漆槽16内，避免出现粘附的情况，造成水和面漆混合。

　　第一夹座17顶部设置有插柱，第二夹座18底侧开设有插孔，第一夹座17和第二夹座18通过螺栓连接，且高锰钢锤头安装在第一夹座17和第二夹座18之间，便于对高锰钢锤头进行安装固定，且仅仅对高锰钢锤头的工作部位进行清洗和喷面漆操作，节约资源。

　　储水槽15和储漆槽16底部均安装有排放管道，且排放管道外侧均安装有控制阀，便于将储水槽15和储漆槽16进行回收。

　　喷漆装置使用时，将高锰钢锤头安装在第一夹座17和第二夹座18之间，且通过螺栓安装固定，当外壳3在传送带2上工作时，当输送到第一连接罩4底部，通过气压杆7带动第一连接罩4下降与外壳3顶部卡合，通过清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，清洗过程中，第二伺服电机12带动转盘11转动，进而带动高锰钢锤头转动，清洗的水流入储水槽15内，清洗完成，气压杆7带动第一连接罩4上升，外壳3前行至第二连接罩5下方，通过相同的操作对高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，外壳3前行至第三连接罩6下方，第一伺服电机8工作带动转轴13以及转板14工作，将转板14从紧贴外壳3一侧内壁旋转到紧贴另一侧内壁，当面漆喷头将面漆均匀喷涂到高锰钢锤头上后，多喷洒的面漆自动落入储漆槽16内完成收集，然后气压杆7收缩，外壳3在传送带2上移动，当高锰钢锤头外侧面漆自然晾干后拆下高锰钢锤头。

　　本发明通过合理的结构设计，在钢水中加入耐磨陶瓷粉末后，搅拌均匀，其中耐磨陶瓷粉末的硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性，这样生产出来的高锰钢锤头耐磨性能大大增加，大大增长其使用寿命；同时通过将多元醇与二异氰酸酯放入搅拌容器中反应，制成低分子量的预聚体，然后依次将二氧化硅胶体、增稠剂、塑料炭黑粉和水依次均匀投入搅拌容器中搅拌30min制成的面漆附着在高锰钢锤头的工作部位，该面漆具有诸多优良特性，包括性能可调范围宽、适应性强、耐磨性能好、机械强度大以及粘接性能好等优点，可在高锰钢锤头使用过程中对高锰钢锤头的工作部位进行保护，大大增加其耐磨性能；在对高锰钢锤头进行面漆喷涂过程，通过将高锰钢锤头安装在第一夹座17和第二夹座18之间，且通过螺栓安装固定，且外壳3在传送带2上工作时，当输送到第一连接罩4底部，通过气压杆7带动第一连接罩4下降与外壳3顶部卡合，通过清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，清洗过程中，第二伺服电机12带动转盘11转动，进而带动高锰钢锤头转动，保证对高锰钢锤头进行全方位的清洗，保证清洗的干净彻底，且清洗的水流入储水槽15内，对清洗的水进行回收，便于后续的循环利用节约资源，然后气压杆7带动第一连接罩4上升，外壳3前行至第二连接罩5下方，通过相同的操作将高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，整体完成对高锰钢锤头的清洗和水份去除，避免后续喷涂面漆时出现杂质造成喷涂出现缺陷，保证面漆均匀喷涂对高锰钢锤头起到耐磨保护的作用；第一伺服电机8工作带动转轴13以及转板14工作，将转板14从紧贴外壳3一侧内壁旋转刀紧贴另一侧内壁，通过旋转的转板14有序的将面漆和水进行区分收集，且设置的聚四氟乙烯薄膜可以保证面漆和水不会粘附在除了高锰钢锤头的部件表面，且不会出现面漆和水混杂的状况，便于对面漆的回收在利用，节约高锰钢锤头的生产工艺的成本。

　　喷漆装置的工作原理：将高锰钢锤头安装在第一夹座17和第二夹座18之间，且通过螺栓安装固定，当外壳3在传送带2上工作时，当输送到第一连接罩4底部，通过气压杆7带动第一连接罩4下降与外壳3顶部卡合，通过清洁喷头对高锰钢锤头进行清洗，清洗过程中，第二伺服电机12带动转盘11转动，进而带动高锰钢锤头转动，清洗的水流入储水槽15内，清洗完成，气压杆7带动第一连接罩4上升，外壳3前行至第二连接罩5下方，通过相同的操作对高锰钢锤头外侧粘附的水珠进行去除，外壳3前行至第三连接罩6下方，第一伺服电机8工作带动转轴13以及转板14工作，将转板14从紧贴外壳3一侧内壁旋转到紧贴另一侧内壁，当面漆喷头将面漆均匀喷涂到高锰钢锤头上后，多喷洒的面漆自动落入储漆槽16内完成收集，然后气压杆7收缩，外壳3在传送带2上移动，当高锰钢锤头外侧面漆自然晾干后拆下高锰钢锤头。

　　以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。