CN101602434A - 等温淬火球铁输送机整体式中间槽及制备方法 - Google Patents

等温淬火球铁输送机整体式中间槽及制备方法 Download PDF

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许凤海
王烈
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Abstract

等温淬火球铁输送机整体式中间槽，该整体式中间槽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 3.40～3.60，Si2.00～2.40，Mn＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg 0.04～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.60～0.80，Mo 0.20～0.30，其余为铁；本发明具有强度高，耐磨性好，重量轻等特点，改变了原来的中间槽由铸钢槽焊两道耐磨钢板的组合式结构，改为用单一等温淬火球墨铸铁新材料铸造整体式中间槽，减少停工台时，提高了采煤效率。

Description

等温淬火球铁输送机整体式中间槽及制备方法
技术领域
本发明涉及一种煤机行业中使用的刮板输送机整体式中间槽及其制备方法，尤其是一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽及其制备方法。
背景技术
刮板输送机是煤机行业中最重要的装备之一，中间槽是刮板输送机的关键零部件。传统的中间槽，采用普通铸钢铸造成型，为了增强其耐磨性，在铸钢中间槽表面焊上高锰钢等耐磨钢板。高锰钢板在正常工况下，HB≈220-330，抗磨性有限，要经常停机检修并重新焊补。这就使刮板输送机的可靠性大打折扣，降低了综采工作面的出煤效率，提高了开采成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽；该中间槽解决现有产品耐磨性差的问题，同时解决需要停工检修次数多，降低综采效率的问题。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽的制备方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽，该整体式中间槽原料选用等温淬火球墨铸铁，该球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：
C   3.40～3.60，Si  2.00～2.40， Mn  ＜0.3，     P＜0.03，
S   ＜0.02，    Mg  0.04～0.055，Re  0.01～0.02，Cu  0.60～0.80，
Mo  0.20～0.30，其余为铁。
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
为解决上述第二个技术问题，本发明一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽的制备方法，包括如下步骤：
1)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  3.30～3.50，Si  1.40～1.60，Mn  ＜0.30，    P＜0.03，
S  ＜0.02，    Cu  0.60～0.80，Mo  0.20～0.30，其余为铁；
2)盖包冲入法球化处理球墨铸铁：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℃～1500℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.0wt％～1.5wt％；进行三次孕育处理，其中第三次为瞬时孕育，孕育总量小于1.0wt％；
球化处理后的化学成份要求为(wt％)：
C   3.40～3.60，Si  2.00～2.40， Mn  ＜0.3，     P＜0.03，
S   ＜0.02，    Mg  0.04～0.055，Re  0.01～0.02，Cu  0.60～0.80，
Mo  0.20～0.30，其余为铁；
所得球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；
3)树脂砂造型法进行整体式中间槽造型浇注：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)浇注后检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；根据要求可以进行机械加工处理；
5)等温淬火处理：
奥氏体化加热880℃～920℃，时间2～3h；
等温淬火处理245℃～280℃，时间2～3h；
所得等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
6)检查整体式中间槽的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对整体式中间槽进行无损探伤，合格既得产品。
所述的整体式中间槽性能为：σb≥1500Mpa，HRc≥42。
本发明具有如下有益效果：本发明具有强度高，耐磨性好，重量轻等特点，改变了原来的中间槽由铸钢槽焊两道耐磨钢板的组合式结构，改为用单一等温淬火球墨铸铁新材料铸造整体式中间槽，减少停工台时，提高了采煤效率。
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为本发明一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽的制备方法方框图。
具体实施方式
实施例1
一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽，该整体式中间槽原料选用等温淬火球墨铸铁，该球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：
C   3.40，Si   2.00，Mn  ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg  0.04，
Re  0.01，Cu  0.60， Mo  0.20，其余为铁。
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
前述一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽的制备方法，包括如下步骤：
1)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  3.30，  Si  1.40，Mn  ＜0.30，P＜0.03，
S  ＜0.02，Cu  0.60，Mo  0.20，其余为铁；
2)盖包冲入法球化处理球墨铸铁：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1.0wt％；进行三次孕育处理，其中第三次为瞬时孕育，孕育总量小于1.0wt％；
球化处理后的化学成份要求为(wt％)：
C  3.40，Si  2.00，Mn  ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg  0.04，
Re 0.01，Cu  0.60，Mo  0.20，其余为铁；
所得球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；
3)树脂砂造型法进行整体式中间槽造型浇注：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)浇注后检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；
5)等温淬火处理：
奥氏体化加热880℃，时间2h；
等温淬火处理245℃，时间2h；
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
6)检查整体式中间槽的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对整体式中间槽进行无损探伤；合格既得产品。
所述的整体式中间槽性能为：σb1540Mpa，HRc 46。
实施例2
一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽，该整体式中间槽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，Si  2.40，Mn  ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg  0.05，
Re  0.02，Cu  0.80，Mo  0.30，其余为铁。
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
前述一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽的制备方法，包括如下步骤：
1)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  3.50，  Si  1.60，Mn  ＜0.30，P＜0.03，
S  ＜0.02，Cu  0.80，Mo  0.30，其余为铁；
2)盖包冲入法球化处理球墨铸铁：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1500℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.5wt％；进行三次孕育处理，其中第三次为瞬时孕育，孕育总量小于1.0wt％；
球化处理后的化学成份要求为(wt％)：
C   3.60，Si  2.40，Mn  ＜0.3，P＜0.03，S＜0.02，Mg  0.05，
Re  0.02，Cu  0.80，Mo  0.30，其余为铁；
所得球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
3)树脂砂造型法进行整体式中间槽造型浇注：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)浇注后检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；
5)等温淬火处理：
奥氏体化加热920℃，时间3h；
等温淬火处理280℃，时间3h；
所得等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
6)检查整体式中间槽的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对整体式中间槽进行无损探伤；合格既得产品。
所述的整体式中间槽性能为：σb＝1520Mpa，HRc＝42。
实施例3
一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽，该整体式中间槽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   3.43， Si  2.25，Mn  0.22，P  0.021，S  0.012，Mg  0.055，
Re  0.019，Cu  0.74，Mo  0.25，其余为铁。
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
前述一种强度高、耐磨性好的等温淬火球墨铸铁刮板输送机整体式中间槽的制备方法，包括如下步骤：
1)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  1.50，Mn  0.22，P  0.021，
S  0.012，Cu  0.74，Mo  0.25，其余为铁；
2)盖包冲入法球化处理球墨铸铁：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1480℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.25wt％；进行三次孕育处理，其中第三次为瞬时孕育，孕育总量小于1.0wt％；
球化处理后的化学成份要求为(wt％)：
C   3.43， Si  2.25，Mn  0.22，P  0.021，S  0.012，Mg  0.055，
Re  0.019，Cu  0.74，Mo  0.25，其余为铁；
所得球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
3)树脂砂造型法进行整体式中间槽造型浇注：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)浇注后检查附铸金相试块：球化率二级，石墨球数110个/mm2；
5)机械加工处理后，进行等温淬火处理：
奥氏体化加热900℃，时间2h；
等温淬火处理260℃，时间2h；
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相基体组织为针状铁素体+奥氏体；
6)检查整体式中间槽的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对整体式中间槽进行无损探伤；合格既得产品。
所述的整体式中间槽性能为：抗拉强度σb＝1525Mpa，硬度HRc＝44。
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、等温淬火球铁输送机整体式中间槽，该整体式中间槽原料为等温淬火球墨铸铁，其特征在于，该等温淬火球墨铸铁包括下列重量百分比的化学成份：
C 3.40～3.60，Si 2.00～2.40，Mn＜0.3，P＜0.03，
S＜0.02，Mg  0.04～0.055，Re  0.01～0.02，Cu 0.60～0.80，
Mo 0.20～0.30，其余为铁；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；
所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相组织是：基体组织为针状铁素体+奥氏体。
2、等温淬火球铁输送机整体式中间槽的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)生产球墨铸铁：用低碳废钢加增碳剂炉料，在熔炉里熔炼球墨铸铁铁水，该球墨铸铁原铁水化学成份重量百分比要求为：
C 3.30～3.50，Si 1.40～1.60，Mn＜0.30，P＜0.03，
S＜0.02，Cu 0.60～0.80，Mo 0.20～0.30，其余为铁；
2)盖包冲入法球化处理球墨铸铁；
3)树脂砂造型法进行整体式中间槽造型浇注；
4)浇注后检查附铸金相试块：要求球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2；
5)等温淬火处理：进行奥氏体化加热和等温淬火处理；
6)检查整体式中间槽的附铸金相试块，进行金相检查和硬度检查；同时对整体式中间槽进行无损探伤；合格既得产品。
3、根据权利2所述的等温淬火球铁输送机整体式中间槽的制备方法，其特征在于：步骤2)中，球化过程的处理温度为1460℃～1500℃；使用的球化剂占球墨铸铁重量1.0wt％～1.5wt％；进行三次孕育处理，其中第三次为瞬时孕育，孕育总量小于1.0wt％；
球化处理后的化学成份要求为(wt％)：
C 3.40～3.60，Si 2.00～2.40，Mn＜0.3，P＜0.03，
S＜0.02，Mg 0.04～0.055，Re 0.01～0.02，Cu 0.60～0.80，
Mo 0.20～0.30，其余为铁；
所述球墨铸铁球化率二级以上，石墨球数≥100个/mm2。
4、根据权利2所述的等温淬火球铁输送机整体式中间槽的制备方法，其特征在于：步骤5)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：245℃～280℃，时间2～3h；所述等温淬火球墨铸铁中石墨的金相组织是：基体组织为针状铁素体+奥氏体。
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