CN104532161A - 一种磁选机端盖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁选机端盖及其制备方法，其中，端盖由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.08~0.12、Mn 1.5~2.0、Cr 17~20、Ni 8~11、N 0.1~0.2、Nb 0.5~0.9、Si≤1.5、S≤0.03、P≤0.04、Fe余量；该磁选机端盖的组织为单一的奥氏体，机械加工后组织也没有发生变化，仍为单一的奥氏体，不具有磁性，而且端盖的加工表面光洁、精度高、质量好。

Description

一种磁选机端盖及其制备方法

技术领域

本发明涉及磁选机中的组成部件，特别提供了一种磁选机端盖及其制备方法。

背景技术

端盖是磁选机的重要组成部件，其位于磁选机的两端，由于磁选机是对磁性矿物进行分选的磁力选矿机械，对磁选机内部磁场分布梯度要求非常严格，如果磁选机端盖具有磁性，就会扰乱磁选机内的磁场分布，影响磁选机正常工作。传统制作端盖的材料选用由C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Ti和Fe元素组成的钢材，但在使用过程中发现，将上述材料经铸造而成的端盖，存在组织偏西，经金相检测存在少量马氏体和铁素体，导致端盖由微弱的磁性，同时该种端盖经机械加工，组织结构也会想马氏体转化，冷加工变形越大，马氏体转化越多，磁性越大，而且使用寿命较短，严重影响端盖的使用。

因此，如何对磁选机的端盖进行改进，成为人们亟待解决的问题。

发明内容                                 

鉴于此，本发明的目的在于至少解决以往磁选机端盖存在的具有磁性、影响使用、寿命较短等问题。

    本发明一方面提供的技术方案为：一种磁选机端盖，其特征在于，所述端盖由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.08~0.12、Mn 1.5~2.0、Cr 17~20、Ni 8~11、N 0.1~0.2、Nb 0.5~0.9、Si≤1.5、S≤0.03、P≤0.04、Fe余量。

优选，所述端盖由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.1、Mn 1.8、Cr 18、Ni 9、N 0.15、Nb 0.6、Si 1.25、S 0.02、P 0.01、Fe余量。

本发明另一方面提供的技术方案为：一种磁选机端盖的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

1）选料：按照上述比例称取各种成分，备用；

2）烘干：将上述各种成分放入烘干炉内进行烘干，其中，烘干温度600℃~650℃，烘干时间6~8小时；

3）熔炼：将各种成分加实熔炼；

4）预脱氧：各种成分熔化后，得钢液，在温度为1550℃~1580℃时，加锰铁和硅铁进行钢液预脱氧；

5）取样分析：将预脱氧后的钢液，进行取样化学分析，调整各组成成分以符合上述各成分配比要求；

6）终脱氧：化学成分调整合格后，将温度加热达到1600℃，在钢液中加入硅钙粉进行终脱氧；

7）合金化：将终脱氧后的钢液进行合金化处理；

8）除渣：合金化处理完毕后，拔除炉渣，用阻渣剂快速除渣7-8次，最后覆盖一层阻渣剂，调整温度准备出钢；

9）浇注：将钢液温度调整到1550℃，清理炉面、拔除炉渣进行浇注，得炉排铸件。

本发明提供的磁选机端盖，通过合理的选材，有效解决了以往磁选机端盖具有磁性，使用寿命短等问题，该磁选机端盖的组织为单一的奥氏体，机械加工后组织也没有发生变化，仍为单一的奥氏体，不具有磁性，而且端盖的加工表面光洁、精度高、质量好。

具体实施方式

下面以具体的实施方式对本发明进行进一步的解释，但是并不用于限制本发明。

为了解决以往磁选机端盖存在的具有磁性，使用寿命短，表面精度低，质量差等问题，本发明对于磁选机端盖的选材上进行了改进，将磁选机端盖选用由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.08~0.12、Mn 1.5~2.0、Cr 17~20、Ni 8~11、N 0.1~0.2、Nb 0.5~0.9、Si≤1.5、S≤0.03、P≤0.04、Fe余量。

其中，C在不锈钢中对钢的组织及性能的影响非常显著，碳是稳定奥氏体的元素，作用非常大（约为镍的30倍），另外碳与铬亲和力很强，与铬形成非常复杂的碳化物，因此综合考率材料的强度、耐腐蚀性能和磁性，选用C元素，并将C元素含量设定为0.08~0.12。

Mn是扩大奥氏体区域的元素，Mn能够降低钢的临界淬火速度，在钢冷却时抑制奥氏体分解，增强奥氏体的稳定性，因此，选用Mn，并把Mn含量设定为1.5~2.0。

在制得磁选机端盖的钢材中加入了N， 因为N能够增加奥氏体的稳定性，提高钢的强度、耐蚀性和抗氧化性能，同时还不降低奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀能力，此外，N在一定程度上还能代替镍的作用，并且将N含量设定为0.1~0.2。

在制得磁选机端盖的钢材中加入了Nb，在奥氏体不锈钢中Nb能够降低碳在奥氏体中的溶解度并且稳定弥散的粒子，起到了稳定奥氏体的作用。同时Nb还能提高奥氏体不锈钢的耐蚀性和抗氧化性，因此，选用Nb，并将Nb的含量设定为0.5~0.9。

本发明制备磁选机端盖的钢材中，取消了传统使用的Ti，由于Ti和C的亲和力非常强，与C形成碳化物后，容易使铸态奥氏体不锈钢产生磁性。另外钛Ti钢中的氧和氮还会形成TiO₂和TiN夹杂物，含量高且分布不均，降低了钢的纯净度，使产品的表面质量变差，很难得到高精度的表面，造成大批产品报废，因此取消了原材质中的Ti元素。

为了进一步提高磁选机端盖的质量，其中，端盖优选由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.1、Mn 1.8、Cr 18、Ni 9、N 0.15、Nb 0.6、Si 1.25、S 0.02、P 0.01、Fe余量。

其中，该磁选机端盖的具体制备方法为：

1）选料：按照上述比例称取各种成分，备用；

2）烘干：将上述各种成分放入烘干炉内进行烘干，其中，烘干温度600℃~650℃，烘干时间6~8小时；以去除炉料本身携带的油污及吸入的水蒸气，防止炉料带入油污及水分和钢液发生化学反应使钢液中含有大量的氢和氧，影响钢的性能。

3）熔炼：将各种成分加实熔炼；

4）预脱氧：各种成分熔化后，得钢液，在温度为1550℃~1580℃时，加锰铁和硅铁进行钢液预脱氧；

5）取样分析：将预脱氧后的钢液，进行取样化学分析，调整各组成成分以符合上述各成分配比要求；

6）终脱氧：化学成分调整合格后，将温度加热达到1600℃，在钢液中加入硅钙粉进行终脱氧；

7）合金化：将终脱氧后的钢液进行合金化处理；

8）除渣：合金化处理完毕后，拔除炉渣，用阻渣剂快速除渣7-8次，最后覆盖一层阻渣剂，调整温度准备出钢；

9）浇注：将钢液温度调整到1550℃，清理炉面、拔除炉渣进行浇注，得炉排铸件。

 实施例

分别选用表1中的钢材，按照上述磁选机端盖的制备方法进行磁选机端盖的制作。

表1：各磁选机端盖的组成成分表（各个成分按重量比计）

将使用上述不同成分钢材制得的磁选机端盖进行力学性能测试、使用寿命以及表面性能进行比较，具体结果见表2。

表2：实施例1~3和对比例1、2中磁选机端盖的性能测试表

经过实际的测试发现：1、传统材质生产的磁选机端盖组织为奥氏体和少量马氏体与铁素体，存在磁性，机械加工后有少量奥氏体转变为马氏体，磁性增加；而本发明中磁选机端盖组织为单一奥氏体，机械加工后组织没有发生转化，奥氏体组织非常稳定，仍为单一奥氏体，并且没有磁性。2、传统材质生产的磁选机端盖加工表面有大量夹杂物，加工表面精度低，质量差；而本发明中磁选机端盖加工表面光洁，精度高，质量好。

Claims (3)

1.一种磁选机端盖，其特征在于，所述端盖由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.08~0.12、Mn 1.5~2.0、Cr 17~20、Ni 8~11、N 0.1~0.2、Nb 0.5~0.9、Si≤1.5、S≤0.03、P≤0.04、Fe余量。

2.按照权利要求1所述磁选机端盖，其特征在于，所述端盖由以下化学成分（按重量比）组成的钢材制得：C 0.1、Mn 1.8、Cr 18、Ni 9、N 0.15、Nb 0.6、Si 1.25、S 0.02、P 0.01、Fe余量。

3.一种制备权利要求1或2所述磁选机端盖的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

1）选料：按照上述比例称取各种成分，备用；

2）烘干：将上述各种成分放入烘干炉内进行烘干，其中，烘干温度600℃~650℃，烘干时间6~8小时；

3）熔炼：将各种成分加实熔炼；

4）预脱氧：各种成分熔化后，得钢液，在温度为1550℃~1580℃时，加锰铁和硅铁进行钢液预脱氧；

5）取样分析：将预脱氧后的钢液，进行取样化学分析，调整各组成成分以符合上述各成分配比要求；

6）终脱氧：化学成分调整合格后，将温度加热达到1600℃，在钢液中加入硅钙粉进行终脱氧；

7）合金化：将终脱氧后的钢液进行合金化处理；

8）除渣：合金化处理完毕后，拔除炉渣，用阻渣剂快速除渣7-8次，最后覆盖一层阻渣剂，调整温度准备出钢；

9）浇注：将钢液温度调整到1550℃，清理炉面、拔除炉渣进行浇注，得炉排铸件。