CN104117415B - 一种高耐磨衬板的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：将废钢、铬锭、生铁、硼砂和锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450‑1530℃，待上述原料全部熔化后，继续加入镁锭、碳粉及硅粉，升温至1600‑1650℃保温3‑4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3‑0.4kPa，奥氏体化处理，淬入硝酸钠溶液中，冷却至室温；回火处理，浇入高锰钢板体溶液，经热处理后送入淬火油池进行淬火处理，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。本发明中，所述一种高耐磨衬板的制备工艺，产品具有高耐磨性能、高硬度和良好的韧性。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨衬板技术领域，尤其涉及一种高耐磨衬板的制备工艺。
背景技术
目前国内球磨机工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等，对球磨机用衬板使用时的衬板硬度、耐磨性及韧性要求越来越高。因为破碎机工作时，在强烈冲击作用下对衬板板体材料要求具有足够的韧性和较高的抵抗裂纹扩展的能力，且板体与物料接触的部位也参与磨损，板体也要具有一定的耐磨性。
发明内容
本发明提出了一种高耐磨衬板的制备工艺，耐磨性能好，硬度高并具有良好的韧性。
本发明提出的一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将8-12份废钢、4-5份铬锭、6-7份生铁、2-2.5份硼砂和0.8-1.5份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450-1530℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4-4.5份镁锭、5-5.5份碳粉及2-3.4份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1600-1650℃保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接；
S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至350-400℃，升温时间2-3小时，保温时间为1-2h；第二阶段升温至450-500℃，升温时间1-2小时，保温时间为0.5-1h；第三阶段升温至560-600℃，升温时间1-2小时，保温时间为1-1.5h；第四阶段升温至650-680℃，升温时间1-2小时，保温时间为1-1.5h；第五阶段加热至760-780℃，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：第六阶段加热至860-900℃，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：当加热到940-960℃后迅速淬入温度为100-130℃的质量百分比浓度为40-45％硝酸钠溶液中，保持时间5-6小时，然后取出在空气中冷却至室温；
S3、再通过回火处理，回火温度400-600℃，回火时间8-12小时，得到衬板板体与多个凸起块；
S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至300-350℃，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1520-1540℃；
S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以30-40℃/h的速度升温至650-700℃，然后以50-80℃/h的速度升温至1420-1470℃，保温2-2.5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为20-30min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
优选地，在S1中，按重量份将10-12份废钢、4-4.5份铬锭、6.5-7份生铁、2.3-2.4份硼砂和1-1.3份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1500-1520℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4-4.3份镁锭、5-5.2份碳粉及2.5-3份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1620-1630℃保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接。
优选地，在S1中，按重量份将11份废钢、4.3份铬锭、6.8份生铁、2.35份硼砂和1.2份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1510℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4.2份镁锭、5.1份碳粉及2.8份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1625℃保温3h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接。
优选地，在S2中，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至380℃，升温时间2.5小时，保温时间为1.2h；第二阶段升温至480℃，升温时间2小时，保温时间为0.8h；第三阶段升温至580℃，升温时间2小时，保温时间为1h；第四阶段升温至670℃，升温时间1小时，保温时间为1.5h；第五阶段加热至770℃，升温时间为35min，保温时间为3小时：第六阶段加热至900℃，升温时间为38min，保温时间为5小时。
优选地，在S5中，将得到的物料装入热处理炉中，首先以38℃/h的速度升温至680℃，然后以70℃/h的速度升温至1450℃，保温2.5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为28min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
本发明中，通过采用一定的方式制备具有特殊形状的衬板，对大块物料的粉碎效率高，大块物料粉碎彻底，采用将废钢、铬锭、生铁、硼砂、锰锭、镁锭、碳粉及硅粉作为原材，熔融保温过程在真空条件下进行，热处理通过控制分段加热方式进行，玻璃相增加，产品硬度大，比重高，送入硝酸钠溶液中进行淬火，并合理控制硝酸钠的浓度，利用硝酸钠溶液的高比热容进行快速降温，使奥氏体转化成贝氏体，大幅度提高合金基质的韧性，并采用一定的方式回火，衬板的韧性好，硬度及耐磨性能大幅提高，制品强度大大增加，抵抗裂纹扩展较强，球磨机内衬板与磨球之间的摩擦损耗低，本发明中，产品硬度大，韧性好，抵抗裂纹扩展较强，研磨效率高，成本低。
具体实施方式
实施例1
一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将8份废钢、5份铬锭、6.2份生铁、2.3份硼砂和1份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1520℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4份镁锭、5.4份碳粉及2.5份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1645℃保温3h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.38kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接；
S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至355℃，升温时间3小时，保温时间为1h；第二阶段升温至490℃，升温时间1小时，保温时间为1.5h；第三阶段升温至560℃，升温时间2小时，保温时间为1h；第四阶段升温至675℃，升温时间1小时，保温时间为1.5h；第五阶段加热至760℃，升温时间为38min，保温时间为2小时：第六阶段加热至895℃，升温时间为32min，保温时间为5小时：当加热到945℃后迅速淬入温度为125℃的质量百分比浓度为40.2％硝酸钠溶液中，保持时间6小时，然后取出在空气中冷却至室温；
S3、再通过回火处理，回火温度405℃，回火时间12小时，得到衬板板体与多个凸起块；
S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至320℃，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1535℃；
S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以31℃/h的速度升温至700℃，然后以52℃/h的速度升温至1465℃，保温2h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为29min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
实施例2
一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将11份废钢、4份铬锭、7份生铁、2.3份硼砂和1.5份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4.4份镁锭、5.05份碳粉及3.5份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1610℃保温4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接；
S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至400℃，升温时间2小时，保温时间为2h；第二阶段升温至455℃，升温时间2小时，保温时间为0.5h；第三阶段升温至600℃，升温时间1小时，保温时间为1.5h；第四阶段升温至655℃，升温时间2小时，保温时间为1h；第五阶段加热至780℃，升温时间为30min，保温时间为5小时：第六阶段加热至870℃，升温时间为40min，保温时间为1小时：当加热到950℃后迅速淬入温度为110℃的质量百分比浓度为44.5％硝酸钠溶液中，保持时间5小时，然后取出在空气中冷却至室温；
S3、再通过回火处理，回火温度590℃，回火时间8小时，得到衬板板体与多个凸起块；
S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至345℃，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1520℃；
S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以39℃/h的速度升温至650℃，然后以75℃/h的速度升温至1425℃，保温2.4h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为21min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
实施例3
一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将11份废钢、4.3份铬锭、6.8份生铁、2.35份硼砂和1.2份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1510℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4.2份镁锭、5.1份碳粉及2.8份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1625℃保温3h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接；
S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至380℃，升温时间2.5小时，保温时间为1.2h；第二阶段升温至480℃，升温时间2小时，保温时间为0.8h；第三阶段升温至580℃，升温时间2小时，保温时间为1h；第四阶段升温至670℃，升温时间1小时，保温时间为1.5h；第五阶段加热至770℃，升温时间为35min，保温时间为3小时：第六阶段加热至900℃，升温时间为38min，保温时间为5小时：当加热到940-960℃后迅速淬入温度为100-130℃的质量百分比浓度为40-45％硝酸钠溶液中，保持时间5-6小时，然后取出在空气中冷却至室温；
S3、再通过回火处理，回火温度520℃，回火时间10小时，得到衬板板体与多个凸起块；
S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至330℃，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1530℃；
S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以38℃/h的速度升温至680℃，然后以70℃/h的速度升温至1450℃，保温2.5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为28min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按重量份将8-12份废钢、4-5份铬锭、6-7份生铁、2-2.5份硼砂和0.8-1.5份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450-1530℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4-4.5份镁锭、5-5.5份碳粉及2-3.4份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1600-1650℃保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接；
S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至350-400℃，升温时间2-3小时，保温时间为1-2h；第二阶段升温至450-500℃，升温时间1-2小时，保温时间为0.5-1h；第三阶段升温至560-600℃，升温时间1-2小时，保温时间为1-1.5h；第四阶段升温至650-680℃，升温时间1-2小时，保温时间为1-1.5h；第五阶段加热至760-780℃，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：第六阶段加热至860-900℃，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：当加热到940-960℃后迅速淬入温度为100-130℃的质量百分比浓度为40-45％硝酸钠溶液中，保持时间5-6小时，然后取出在空气中冷却至室温；
S3、再通过回火处理，回火温度400-600℃，回火时间8-12小时，得到衬板板体与多个凸起块；
S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至300-350℃，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1520-1540℃；
S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以30-40℃/h的速度升温至650-700℃，然后以50-80℃/h的速度升温至1420-1470℃，保温2-2.5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为20-30min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
2.根据权利要求1所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S1中，按重量份将10-12份废钢、4-4.5份铬锭、6.5-7份生铁、2.3-2.4份硼砂和1-1.3份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1500-1520℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4-4.3份镁锭、5-5.2份碳粉及2.5-3份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1620-1630℃保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接。
3.根据权利要求1或2所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S1中，按重量份将11份废钢、4.3份铬锭、6.8份生铁、2.35份硼砂和1.2份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1510℃，待上述原料全部熔化后，继续加入4.2份镁锭、5.1份碳粉及2.8份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1625℃保温3h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接。
4.根据权利要求1或2所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S2中，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至380℃，升温时间2.5小时，保温时间为1.2h；第二阶段升温至480℃，升温时间2小时，保温时间为0.8h；第三阶段升温至580℃，升温时间2小时，保温时间为1h；第四阶段升温至670℃，升温时间1小时，保温时间为1.5h；第五阶段加热至770℃，升温时间为35min，保温时间为3小时：第六阶段加热至900℃，升温时间为38min，保温时间为5小时。
5.根据权利要求1或2所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S5中，将得到的物料装入热处理炉中，首先以38℃/h的速度升温至680℃，然后以70℃/h的速度升温至1450℃，保温2.5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为28min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
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