CN101602433B - CuNiMo合金化等温淬火球铁刮板输送机刮板及制备方法 - Google Patents
CuNiMo合金化等温淬火球铁刮板输送机刮板及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板，该刮板原料为等温淬火球墨铸铁，所述球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：C 3.60～3.80，Si2.20～2.80，Mn＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg 0.035～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.40～0.80，Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，其余为铁。本发明具有如下有益效果：本发明的刮板成本比锻造刮板低近三分之一，大大降低了能耗，同时减轻了驱动装置的负荷，刮板的寿命长，具有显著的技术效益、经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤机行业中使用的刮板输送机刮板及其制备方法，尤其是涉及一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板及其制备方法。
背景技术
刮板输送机是煤机行业中最重要的装备之一，刮板是刮板输送机上的关键零部件。目前，刮板输送机上的刮板采用的是40Mn2锻钢制造，且刮板要经过整体调质热处理，热后硬度HB260-320，σb≥1000Mpa，σ0.2≥800Mpa，δ≥10％，αk≥60J/cm2。刮板两端表面淬火要求硬度HRc 40-45。目前锻造的刮板需要大型锻造设备，投资较大，大大增加了刮板的生产成本。同时，刮板两端的淬硬层只有5mm左右，磨掉后，刮板的寿命便急剧下降，这也大大增加了吨煤开采成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板；该刮板的成本比锻造刮板低近三分之一，比锻钢轻10％，大大降低了能耗，同时减轻了驱动装置的负荷，刮板的寿命长；具有显著的技术效益、经济效益和社会效益。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板的制备方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板，该刮板原料为等温淬火球墨铸铁，该球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.60～3.80，Si 2.20～2.80， Mn ＜0.3， P ＜0.03，
S ＜0.02， Mg 0.035～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.40～0.80，
Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，其余为铁；
所述球墨铸铁要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
所述等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体+奥氏体。
为解决上述第二个技术问题，本发明一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板的制备方法，包括如下步骤：
1)采用CuNiMo合金化生产球墨铸铁：用低碳废钢加增碳剂炉料，在感应电炉里熔炼球墨铸铁铁水，该球墨铸铁原铁水化学成份要求为(wt％)：
C 3.40～3.80，Si 1.40～1.80，Mn ＜0.3， P＜0.03，
S ＜0.02， Cu 0.40～0.80，Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，
其余为铁；
2)盖包冲入法球化球墨铸铁：所谓盖包冲入法球化处理，即在有包盖的球化包里球化处理，形成一种灭容装置，使镁蒸汽不能自由逃逸，球化处理更加稳定；
球化过程的处理温度为1460℃～1520℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.0％～1.6％；进行三次瞬时孕育处理，孕育总量小于1.0％；
处理后的球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.60～3.80，Si 2.20～2.80， Mn ＜0.3， P＜0.03，
S ＜0.02， Mg 0.035～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.40～0.80，
Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，其余为铁；
所述球墨铸铁要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
3)铁模覆砂法进行刮板造型：即在铁模具上覆盖一层树脂砂的铸造工艺方法，能提高球墨铸铁的冷却速度，细化基体组织，防止产生缩松缺陷，比一般砂型铸件具有更好的强韧性；
4)刮板铸造毛坯，检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
5)切削加工余量：大小要考虑到热处理变形量；
6)等温淬火处理：
奥氏体化加热880℃～920℃，时间2～3h；
等温淬火处理260℃～320℃，时间2～3h；
所得等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体+奥氏体；
7)检查刮板的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对刮板进行无损探伤；合格既得产品。
所述的刮板性能为：σb≥1300Mpa，δ≥7％，HRc≥40，刮板密度比钢轻10％。
本发明具有如下有益效果：本发明的刮板成本比锻造刮板低近三分之一，比锻钢轻10％，大大降低了能耗，同时减轻了驱动装置的负荷，刮板的寿命长，具有显著的技术效益、经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板的制备方法方框图。
具体实施方式
实施例1
一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板，该刮板原料为等温淬火球墨铸铁，其中包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.60， Si 2.20， Mn ＜0.3，P＜0.03，
S ＜0.02，Mg 0.035，Re 0.01， Cu 0.40，
Ni 0.40， Mo 0.20，其余为铁。
一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板的制备方法，包括如下步骤：
1)采用CuNiMo合金化生产球墨铸铁：用低碳废钢加增碳剂炉料，在感应电炉里熔炼球墨铸铁铁水，该球墨铸铁原铁水化学成份要求为(wt％)：
C 3.40，Si 1.40，Mn ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，
Cu 0.40，Ni 0.40，Mo 0.20，其余为铁；
2)盖包冲入法球化球墨铸铁：所谓盖包冲入法球化处理，即在有包盖的球化包里球化处理，形成一种灭容装置，使镁蒸汽不能自由逃逸，球化处理更加稳定；球化过程的处理温度为1460℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.0％；进行三次瞬时孕育处理，孕育总量为0.5％；使球墨铸铁的化学成分为(wt％)：
C 3.60， Si 2.20， Mn ＜0.3，P＜0.03，
S ＜0.02，Mg 0.035，Re 0.01， Cu 0.40，
Ni 0.40， Mo 0.20，其余为铁。
所述球墨铸铁要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
3)将球墨铸铁用铁模覆砂法进行刮板造型：即在铁模具上覆盖一层树脂砂的铸造工艺方法，能提高球墨铸铁的冷却速度，细化基体组织，防止产生缩松缺陷，比一般砂型铸件具有更好的强韧性；
4)刮板铸造毛坯，检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
5)切削加工余量：在大小要考虑到热处理变形量的情况下，可以在切削时留出0.5％的缩小率；
6)等温淬火处理：
奥氏体化加热880℃，时间2；
等温淬火处理260℃，时间2；
所得等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体+奥氏体；
7)检查刮板的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对刮板进行无损探伤，合格既得产品。
所述的刮板性能为：σb＝1360Mpa，δ＝7.1％，HRc 44，刮板密度比钢轻10％。
实施例2
一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板，该刮板原料为等温淬火球墨铸铁，其中包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.80，Si 2.80，Mn ＜0.3，P＜0.03， S＜0.02，Mg 0.055，
Re 0.02，Cu 0.80，Ni 0.80， Mo 0.40，其余为铁。
一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板的制备方法，包括如下步骤：
1)采用CuNiMo合金化生产球墨铸铁：用低碳废钢加增碳剂炉料，在感应电炉里熔炼球墨铸铁铁水，该球墨铸铁原铁水化学成份要求为(wt％)：
C 3.80，Si 1.80，Mn ＜0.3，P＜0.03，S ＜0.02，
Cu 0.80，Ni 0.80，Mo 0.40， 其余为铁；
2)盖包冲入法球化球墨铸铁：所谓盖包冲入法球化处理，即在有包盖的球化包里球化处理，形成一种灭容装置，使镁蒸汽不能自由逃逸，球化处理更加稳定；球化过程的处理温度为1520℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.6％；进行三次瞬时孕育处理，孕育总量为0.6％；使球墨铸铁的化学成分为(wt％)：
C 3.80，Si 2.80，Mn ＜0.3，P＜0.03， S＜0.02，Mg 0.055，
Re 0.02，Cu 0.80，Ni 0.80， Mo 0.40，其余为铁；
所述球墨铸铁要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
3)将球墨铸铁用铁模覆砂法进行刮板造型：即在铁模具上覆盖一层树脂砂的铸造工艺方法，能提高球墨铸铁的冷却速度，细化基体组织，防止产生缩松缺陷，比一般砂型铸件具有更好的强韧性；
4)刮板铸造毛坯，检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
5)切削加工余量：在大小要考虑到热处理变形量的情况下，可以在切削时留出0.5％的缩小率；
6)等温淬火处理：
奥氏体化加热920℃，时间3；
等温淬火处理320℃，时间3；
所得等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体+奥氏体；
7)检查刮板的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对刮板进行无损探伤；合格既得产品。
所述的刮板性能为：σb1310Mpa，δ＝8.5％，HRc41，刮板密度比钢轻10％。
实施例3
一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板，该刮板原料为等温淬火球墨铸铁，其中包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.70， Si 2.50，Mn ＜0.3，P＜0.03，S ＜0.02，Mg 0.045，
Re 0.015，Cu 0.60，Ni 0.60， Mo 0.30，其余为铁。
一种CuNiMo合金化等温淬火球墨铸铁刮板输送机刮板的制备方法，包括如下步骤：
1)采用CuNiMo合金化生产球墨铸铁：用低碳废钢加增碳剂炉料，在感应电炉里熔炼球墨铸铁铁水，该球墨铸铁原铁水化学成份要求为(wt％)：
C 3.60，Si 1.60，Mn ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，
Cu 0.60，Ni 0.60，Mo 0.30，其余为铁；
2)盖包冲入法球化球墨铸铁：所谓盖包冲入法球化处理，即在有包盖的球化包里球化处理，形成一种灭容装置，使镁蒸汽不能自由逃逸，球化处理更加稳定；球化过程的处理温度为1490℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.3％；进行三次瞬时孕育处理，孕育总量为0.5％；使球墨铸铁的化学成分为(wt％)：
C 3.70， Si 2.50，Mn ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg 0.045，
Re 0.015，Cu 0.60，Ni 0.60， Mo 0.30，其余为铁；
所述球墨铸铁要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
3)将球墨铸铁用铁模覆砂法进行刮板造型：即在铁模具上覆盖一层树脂砂的铸造工艺方法，能提高球墨铸铁的冷却速度，细化基体组织，防止产生缩松缺陷，比一般砂型铸件具有更好的强韧性；
4)刮板铸造毛坯，检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
5)切削加工余量：在大小要考虑到热处理变形量的情况下，可以在切削时留出0.5％的缩小率；
6)等温淬火处理：
奥氏体化加热900℃，时间2.5；
等温淬火处理290℃，时间2.5；
所得等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体+奥氏体；
7)检查刮板的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对刮板进行无损探伤；合格既得产品。
所述的刮板性能为：σb＝1340Mpa，δ＝7.5％，HRc＝43，刮板密度比钢轻10％。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (4)
1.CuNiMo合金化等温淬火球铁刮板输送机刮板，该刮板原料为等温淬火球墨铸铁，其特征在于，所述球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.60～3.80， Si 2.20～2.80， Mn＜0.3， P＜0.03，
S＜0.02， Mg 0.035～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.40～0.80，
Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，其余为铁；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
所述等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体和奥氏体。
2.CuNiMo合金化等温淬火球铁刮板输送机刮板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)采用CuNiMo合金化生产球墨铸铁：用低碳废钢加增碳剂炉料，在感应电炉里熔炼球墨铸铁铁水，该球墨铸铁原铁水的化学成份的重量百分比要求为：
C 3.40～3.80， Si 1.40～1.80，Mn＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，
Cu 0.40～0.80，Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，其余为铁；
2)盖包冲入法球化球墨铸铁，所述球墨铸铁球化处理后包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.60～3.80， Si 2.20～2.80， Mn＜0.3， P＜0.03，
S＜0.02， Mg 0.035～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.40～0.80，
Ni 0.40～0.80，Mo 0.20～0.40，其余为铁；
且所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
3)铁模覆砂法进行刮板造型；
4)刮板铸造毛坯，检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数100个/mm2以上；
5)切削加工余量；
6)等温淬火处理：奥氏体化加热处理和等温淬火处理；
7)检查刮板的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对刮板进行无损探伤；合格既得产品。
3.根据权利2所述的CuNiMo合金化等温淬火球铁刮板输送机刮板的制备方法，其特征在于：步骤2)中，球化过程的处理温度为1460℃～1520℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.0％～1.6％；进行三次瞬时孕育处理，孕育总量小于1.0％。
4.根据权利2所述的CuNiMo合金化等温淬火球铁刮板输送机刮板的制备方法，其特征在于：步骤6)中，奥氏体化加热温度和时间分别为：880℃～920℃，时间2～3h；等温淬火处理温度和时间分别为：260℃～320℃，时间2～3h，所述等温淬火球墨铸铁中的石墨的金相组织是：针状铁素体和奥氏体。
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