CN103266272A - 一种球磨机筒体衬板的制备方法 - Google Patents

一种球磨机筒体衬板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种球磨机筒体衬板的制备方法，其特征是所述衬板钢按重量百分比的化学成分为：C：0.20～1.0％，SI：0.6～2.6％，Mn：0.15～0.65％，Cr：0.3～3.0％，Al：0.01～0.05％，Re：0.05～0.5％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，余量为Fe，本发明的主要特点是采用分段加热保温和油淬火工艺，起到了细化晶粒、净化晶界、提高淬透性和组织及性能均匀性的作用，使得产品硬度HRC≥53、冲击韧性ak≥20J·cm2，使用寿命提高了两倍。

Description

一种球磨机筒体衬板的制备方法
技术领域
本发明涉及低合金抗磨钢领域，尤其涉及一种球磨机筒体衬板的制备方法。
背景技术
衬板是球磨机上应用的消耗量仅次于磨球的一种易损件，目前在水泥、矿山等行业领域中广泛使用的球磨机简体衬板，其失效原因和过程是十分复杂的，既有衬板材质、熔炼、铸造质量、基体组织、力学性能等内部因素，又有磨机大小，转速，物料与磨机的冲击力，磨球与物料的硬以及衬板形状，磨损的均匀性，研磨体填充系数等外部因素。任何球磨机衬板的失效，都是多种因素相互作用的效果，相对来说外部因素往往是复杂多变，而提升产品内在质量是可以通过科学的材料配方和热处理工艺来实现的。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供一种球磨机筒体衬板的制备方法，它可以获得较高的硬度和冲击韧性，以达到提高使用寿命的目的。
本发明的技术方案是：一种球磨机筒体衬板的制备方法，其特征在于：所述衬板钢按重量百分比的化学成分为：C：0.20～1.0％，SI：0.6～2.6％，Mn：0.15～0.65％，Cr：0.3～3.0％，Al：0.01～0.05％，Re：0.05～0.5％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，余量为Fe；
经配料、冶炼、加热保温、油淬、回火、冷却步骤获得硬度HRC≥53、冲击韧性ak≥20J·cm2的制品；
所述的加热保温步骤是采取五段温区加热，每段温区加热后进行保温，最后于920℃进行淬火准备；
所述的淬火步骤是将半成品在淬火温度920℃恒温保持完成后出炉，入油池中油冷；油冷时冷却油的温度为90℃，油冷时间根据衬板规格大小决定；
所述的回火步骤是将油冷后的半成品加热至回火温度280℃，经恒温保持完成后自然冷却，其恒温保持的时间为3小时；
所述的加热保温步骤包括如下工序：
1)将半成品装筐，送进入热处理炉；
2)加热至420℃→恒温保持80分钟；
3)加热至520℃→二次恒温保持80分钟；
4)加热至620℃→三次恒温保持60分钟；
5)加热至780℃→四次恒温保持50分钟；
6)加热至920℃→五次恒温保持50分钟。
所述的油冷采用国家标准等温分级淬火油。
所述的油淬时间根据衬板规格大小参照下表确定；
规格 油温(℃) 油冷时间(min)
2波 90±2 2
3波 90±2 2.5
4波 90±2 3
5波 90±2 3.5
6波 90±2 4
7波 90±2 4.5
本发明所具有的有益效果：由于衬板的化学成分设计时充分考虑到衬板的制造工艺性，应用条件及适应性等因素，通过合理设计衬板的化学成分以及分段加热保温和油淬火工艺，得到衬板的HRC≥53的高硬度，冲击韧性达ak≥20J·cm2，该衬板具有耐磨、耐冲击并耐腐蚀的性能效果，特别适合在湿法磨上使用，寿命较其它衬板高2倍以上。由于其化学成分中Cr含量下降了30～40％，Al含量增加了1～5％，单位成本可下降20～25％，具有显著的经济效益，同时该衬板还具有不变形、不产生裂纹、无污染的特点，是目前应用衬板的最佳更新换代产品。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的球磨机筒体衬板制备方法的具体实施方式、配方、步骤、特征及其功效，详细说明如下。
实施例1：
按重量百分比的合金成分为：0.38％C、1.6％Si、2.0％Cr、0.02％Al、0.3％Mn、0.4％Re、0.03％P、0.02％S，余量为Fe及杂质。经配料→在1500℃浇铸到所需衬板形状的砂型铸造腔内冷却成型，冷凝后衬板在190℃时出砂→升温至420℃、保温80分钟→520℃、保温80分钟→620℃、保温60分钟→780℃、保温50分钟→920℃、保温50分钟→90℃油冷2分钟→280℃回火3小时→随炉缓冷至150℃出炉，后自然冷却得到最终衬板产品，产品硬度HRC＝56，冲击韧性ak＝25J·cm2。
实施例2：
按重量百分比的合金成分为：0.45％C、2.0％Si、1.0％Cr、0.04％Al、0.5％Mn、0.2％Re、0.02％P、0.01％S，余量为Fe及杂质。经配料→在1530℃浇铸到所需衬板形状的砂型铸造腔内冷却成型，冷凝后衬板在190℃时出砂→升温至420℃、保温80分钟→520℃、保温80分钟→620℃、保温60分钟→780℃、保温50分钟→920℃、保温50分钟→92℃油冷2.5分钟→280℃回火3小时→随炉缓冷至150℃出炉，后自然冷却得到最终衬板产品，产品硬度HRC＝58，冲击韧性ak＝28J·cm2。
实施例3：
按重量百分比的合金成分为：0.8％C、2.4％Si、2.8％Cr、0.05％Al、0.6％Mn、0.1％Re、0.02％P、0.02％S，余量为Fe及杂质。经配料→在1550℃浇铸到所需衬板形状的砂型铸造腔内冷却成型，冷凝后衬板在190℃时出砂→升温至420℃、保温80分钟→520℃、保温80分钟→620℃、保温60分钟→780℃、保温50分钟→920℃、保温50分钟→92℃油冷3分钟→280℃回火3小时→随炉缓冷至150℃出炉，后自然冷却得到最终衬板产品，产品硬度HRC＝59，冲击韧性ak＝27J·cm2。

Claims (2)

1.一种球磨机筒体衬板的制备方法，其特征在于：所述衬板钢按重量百分比的化学成分为：C：0.20～1.0％，SI：0.6～2.6％，Mn：0.15～0.65％，Cr：0.3～3.0％，Al：0.01～0.05％，Re：0.05～0.5％，P：≤0.03％，S：≤0.03％，余量为Fe；
经配料、冶炼、加热保温、油淬、回火、冷却步骤获得硬度HRC≥53、冲击韧性ak≥20J·cm2的制品；
所述的加热保温步骤是采取五段温区加热，每段温区加热后进行保温，最后于920℃进行淬火准备；
所述的淬火步骤是将半成品在淬火温度920℃恒温保持完成后出炉，入油池中油冷；油冷时冷却油的温度为90℃，油冷时间根据衬板规格大小决定；
所述的回火步骤是将油冷后的半成品加热至回火温度280℃，经恒温保持完成后自然冷却，其恒温保持的时间为3小时；
2.根据权利要求1所述的一种球磨机筒体衬板的制备方法，其特征在于：所述的加热保温步骤包括如下工序：
1)将半成品装筐，送进入热处理炉；
2)加热至420℃→恒温保持80分钟；
3)加热至520℃→二次恒温保持80分钟；
4)加热至620℃→三次恒温保持60分钟；
5)加热至780℃→四次恒温保持50分钟；
6)加热至920℃→四次恒温保持50分钟。
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