CN105316586A - 一种顽石破碎机高锰钢衬板及其制备方法 - Google Patents
一种顽石破碎机高锰钢衬板及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种顽石破碎机高锰钢衬板及其制备方法，涉及耐磨衬板技术领域，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8～2.15％、Mn：12.36～15.27％、Cr：0.9～1.3％、Si：0.52～1.02％、Mo：0.04～0.06％、W：0.8～1.2％、B：0.03～0.05％、Cu：0.27～0.63％、Al：0.07～0.09％、Ti：0.18～0.27％、Re：0.04～0.06％、S：0.01～0.05％、P：≤0.06％；余量为Fe，本发明制得的高锰钢衬板硬度高、耐磨、耐高温，同时韧性较好，耐冲击性好，本发明还提供了制备高锰钢衬板方法，生产成本低，韧性高，耐磨性好，使用寿命很长。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨衬板技术领域，具体涉及一种顽石破碎机高锰钢衬板及其制备方法。
背景技术
随着冶金矿山、建材水泥、热电磨煤、化工粉料、核料工业、非铁金属原材料和炼铁高炉煤粉等行业所需衬板不断增加，我国衬板生产规模迅速发展。熔炼设备和铸造工艺也不断得到改进。磨机衬板除了承受研磨体与物料的冲击和磨损之外，还有提升研磨体的作用。随着物料粉磨技术的快速发展，磨机趋予大型化，对衬板材料的性能也提出了更高的要求，提高其耐磨性是研究的重点。衬板材料经过30多年的发展，经历了高猛钢、普通白口铸钢、镍硬铸铁、高铬白口铁到改性高锰钢和各种淬火回火工艺的中低合金钢的发展阶段。目前国内大型磨机，其衬板选材多数采用高锰钢，也有采用高铬铸铁、低合金钢复合铸造材料的。
具有关研究表明：不是衬板硬度越高就越耐磨，其耐磨性不是与硬度成线性正比，是在一定的耐磨性、抗腐蚀性等性能的基础上，衬板的硬度小于钢球硬度的(HRC)5－10时，耐磨性最佳，硬度偏高或偏低都达不到理想的效果。
我国每年要消耗磨机衬板约20万吨，破碎机衬板约20万吨，价值近20亿元，因此，降低衬板材料生产成本、延长衬板材料的使用寿命、提高衬板的韧性及耐磨性具有十分重要的经济意义。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种顽石破碎机高锰钢衬板及其制备方法，该衬板生产成本低，韧性高，耐磨性好，使用寿命很长。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8～2.15％、Mn：12.36～15.27％、Cr：0.9～1.3％、Si：0.52～1.02％、Mo：0.04～0.06％、W：0.8-1.2％、B：0.03～0.05％、Cu：0.27～0.63％、Al：0.07～0.09％、Ti：0.18～0.27％、Re：0.04～0.06％、S：0.01～0.05％、P：≤0.06％；余量为Fe。
优选的，所述顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8～2.0％、Mn：12.5～15.20％、Cr：1.0～1.3％、Si：0.58～1.02％、Mo：0.05～0.06％、W：0.8-1.1％、B：0.04～0.05％、Cu：0.30～0.62％、Al：0.08～0.09％、Ti：0.21～0.27％、Re：0.04～0.05％、S：0.02～0.05％、P：≤0.06％；余量为Fe。
优选的，所述顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.56％、Mn：14.12％、Cr：1.0％、Si：0.83％、Mo：0.04％、W：0.96％、B：0.04％、Cu：0.46％、Al：0.07％、Ti：0.2％、Re：0.05％、S：0.02％、P：0.03％；余量为Fe。
优选的，所述顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：2.0％、Mn：15.0％、Cr：1.2％、Si：0.91％、Mo：0.06％、W：0.98％、B：0.05％、Cu：0.52％、Al：0.09％、Ti：0.25％、Re：0.04％、S：0.02％、P：0.02％；余量为Fe。
一种顽石破碎机高锰钢衬板的制备方法，包括如下步骤：
S1、按组成原料的重量百分比称取C、Mn、Cr、Si、Mo、W、B、Cu、Al、Ti、Cu、Re、S、P和Fe，然后加入中频感应电炉熔炼，至1500℃-1650℃出炉；
S2、将钢水浇注到熔模壳型中铸型制成衬板，壳型温度＜100℃，浇注温度1350～1530℃；
S3、待衬板冷却后，切除冒口、浇口，并清理打磨；
S4、将衬板整体正火、回火后，出炉空冷，其中正火温度为860～960℃，回火温度为600～650℃；
S5、采用感应发生器对衬板进行感应淬火，淬火温度为850～920℃，保温10～15s后，进行水冷；
S6、将衬板回火，回火温度为200～250℃，保温4～6h后，出炉空冷，即完成衬板的制备。
优选的，步骤S5所述淬火温度为880～900℃。
(三)有益效果
本发明制得的高锰钢衬板硬度高、耐磨、耐高温，同时韧性较好，耐冲击性好，本发明还提供了制备高锰钢衬板方法，生产成本低，韧性高，耐磨性好，使用寿命很长；本发明加入硼铁的主要目的是为了获得高硬度硼化物，改善高锰钢衬板的耐磨性，加入钛铁的目的除了细化晶粒外，还有改善硼化物形态和分布的作用，有利于提高高锰钢衬板的强韧性和耐磨性；本发明高锰钢衬板，以铁、锰元素为主要原料，配合硼、钛等，具有原料来源丰富、生产工艺简便和综合性能高等优势。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8％、Mn：12.36％、Cr：0.9％、Si：0.52％、Mo：0.04％、W：0.8％、B：0.03％、Cu：0.27％、Al：0.07％、Ti：0.18％、Cu：0.02％、Re：0.04％、S：0.01％、P：0.06％；余量为Fe。
按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，制备方法包括以下步骤：
S1、按组成原料的重量百分比称取C、Mn、Cr、Si、Mo、W、B、Cu、Al、Ti、Cu、Re、S、P和Fe，然后加入中频感应电炉熔炼，至1500℃-1650℃出炉；
S2、将钢水浇注到熔模壳型中铸型制成衬板，壳型温度＜100℃，浇注温度1350～1530℃；
S3、待衬板冷却后，切除冒口、浇口，并清理打磨；
S4、将衬板整体正火、回火后，出炉空冷，其中正火温度为860～960℃，回火温度为600～650℃；
S5、采用感应发生器对衬板进行感应淬火，淬火温度为850～920℃，保温10～15s后，进行水冷；
S6、将衬板回火，回火温度为200～250℃，保温4～6h后，出炉空冷，即完成衬板的制备。
实施例2：
本实施例顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.56％、Mn：14.12％、Cr：1.0％、Si：0.83％、Mo：0.04％、W：0.96％、B：0.04％、Cu：0.46％、Al：0.07％、Ti：0.2％、Re：0.05％、S：0.02％、P：0.03％；余量为Fe。
按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，制备方法同实施例1。
实施例3：
本实施例顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：2.0％、Mn：15.0％、Cr：1.2％、Si：0.91％、Mo：0.06％、W：0.98％、B：0.05％、Cu：0.52％、Al：0.09％、Ti：0.25％、Re：0.04％、S：0.02％、P：0.02％；余量为Fe。
按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，制备方法同实施例1。
实施例4：
本实施例顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8％、Mn：12.5％、Cr：1.0％、Si：0.58％、Mo：0.05％、W：0.8％、B：0.04％、Cu：0.30％、Al：0.08％、Ti：0.21％、Re：0.04％、S：0.02％、P：0.02％；余量为Fe。
按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，制备方法同实施例1。
实施例5：
本实施例顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：2.15％、Mn：15.27％、Cr：1.3％、Si：1.02％、Mo0.06％、W：1.2％、B：0.05％、Cu：0.63％、Al：0.09％、Ti：0.27％、Re：0.06％、S：0.05％、P：0.06％；余量为Fe。
按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，制备方法同实施例1。
实施例6：
本实施例顽石破碎机高锰钢衬板，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：2.0％、Mn：15.20％、Cr：1.3％、Si：1.02％、Mo：0.06％、W：1.1％、B：0.05％、Cu：0.62％、Al：0.09％、Ti：0.27％、Re：0.05％、S：0.05％、P：0.03％；余量为Fe。
按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，制备方法同实施例1。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种顽石破碎机高锰钢衬板，其特征在于，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8～2.15％、Mn：12.36～15.27％、Cr：0.9～1.3％、Si：0.52～1.02％、Mo：0.04～0.06％、W：0.8～1.2％、B：0.03～0.05％、Cu：0.27～0.63％、Al：0.07～0.09％、Ti：0.18～0.27％、Re：0.04～0.06％、S：0.01～0.05％、P：≤0.06％；余量为Fe。
2.如权利要求1所述的顽石破碎机高锰钢衬板，其特征在于，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.8～2.0％、Mn：12.5～15.20％、Cr：1.0～1.3％、Si：0.58～1.02％、Mo：0.05～0.06％、W：0.8～1.1％、B：0.04～0.05％、Cu：0.30～0.62％、Al：0.08～0.09％、Ti：0.21～0.27％、Re：0.04～0.05％、S：0.02～0.05％、P：≤0.06％；余量为Fe。
3.如权利要求1所述的顽石破碎机高锰钢衬板，其特征在于，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：1.56％、Mn：14.12％、Cr：1.0％、Si：0.83％、Mo：0.04％、W：0.96％、B：0.04％、Cu：0.46％、Al：0.07％、Ti：0.2％、Re：0.05％、S：0.02％、P：0.03％；余量为Fe。
4.如权利要求1所述的顽石破碎机高锰钢衬板，其特征在于，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：2.0％、Mn：15.0％、Cr：1.2％、Si：0.91％、Mo：0.06％、W：0.98％、B：0.05％、Cu：0.52％、Al：0.09％、Ti：0.25％、Re：0.04％、S：0.02％、P：0.02％；余量为Fe。
5.一种如权利要求1～4任一所述的顽石破碎机高锰钢衬板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按组成原料的重量百分比称取C、Mn、Cr、Si、Mo、W、B、Cu、Al、Ti、Cu、Re、S、P和Fe，然后加入中频感应电炉熔炼，至1500℃-1650℃出炉；
S2、将钢水浇注到熔模壳型中铸型制成衬板，壳型温度＜100℃，浇注温度1350～1530℃；
S3、待衬板冷却后，切除冒口、浇口，并清理打磨；
S4、将衬板整体正火、回火后，出炉空冷，其中正火温度为860～960℃，回火温度为600～650℃；
S5、采用感应发生器对衬板进行感应淬火，淬火温度为850～920℃，保温10～15s后，进行水冷；
S6、将衬板回火，回火温度为200～250℃，保温4～6h后，出炉空冷，即完成衬板的制备。
6.如权利要求5所述的顽石破碎机高锰钢衬板的制备方法，其特征在于，步骤S5所述淬火温度为880～900℃。
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