CN106119701A - 一种耐高温耐磨合金衬板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温耐磨合金衬板及其制备方法，所述合金包括主要成分和辅助成分余量为铁和杂质，所述主要成分按照质量百分比由以下组分组成：钼0.1‑0.3％、钛0.5‑0.8％、镍1‑3％、钇0.2‑0.4％、钨0.2‑0.4％、锰1‑1.5％、镧0.1～0.3％、铬0.1‑0.8％和铌0.4％‑1.2％；其中锰、镧、铬和铌总共为1.6～2.2％；辅助成分按照质量百分比由以下组分组成：热塑性树脂5％‑10％，润滑剂1‑3％，无机矿物质1‑3％，所述热塑性树脂的熔体流动速率为60g/min。本发明提高衬板的耐高温、耐磨性以及抗冲击性，从而延长斗齿的使用寿命。

Description

一种耐高温耐磨合金衬板及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，具体属于一种耐高温耐磨合金衬板及其制备方法。

背景技术

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。目前国内的实际应用中，依然是高锰钢一统天下，几种主流材质中，高锰钢韧性好，但是耐磨性和耐腐蚀性还不理想；高铬铸铁耐磨性好，但韧性又差；中低合金钢脆性和耐腐蚀性都不达标。需要从原材料、工艺等方面研究开发综合性能更加优异的衬板材料，以提高生产效率，减少磨损，降低成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种耐高温耐磨合金衬板及其制备方法，提高衬板的耐高温、耐磨性以及抗冲击性，从而延长斗齿的使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

一种耐高温耐磨合金衬板，所述合金包括主要成分和辅助成分余量为铁和杂质，所述主要成分按照质量百分比由以下组分组成：钼0.1-0.3％、钛0.5-0.8％、镍1-3％、钇0.2-0.4％、钨0.2-0.4％、锰1-1.5％、镧0.1～0.3％、铬0.1-0.8％和铌0.4％-1.2％；其中锰、镧、铬和铌总共为1.6～2.2％；辅助成分按照质量百分比由以下组分组成：热塑性树脂5％-10％，润滑剂1-3％，无机矿物质1-3％，所述热塑性树脂的熔体流动速率为60g/min。

所述的热塑性树脂为间规聚丙烯。

所述润滑剂为硅酸酯、磷酸酯中的一种。

所述矿物质为硅灰石。

耐高温耐磨合金衬板的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述成分的质量配比，先将钼、钛、镍、钇、钨、锰、镧、铬和铌混合后搅拌，搅拌均匀后在真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾磨成纳米合金粉，同时加入纳米铁水净化变质剂；

2)将制备得到的纳米合金粉，与二分之一的热塑性树脂，二分之一润滑剂，二分之一的无机矿物质，混合，使用搅拌器以40转/分钟的速度搅拌；

3)搅拌30分钟后，依次加入二分之一的热塑性树脂，二分之一润滑剂，二分之一的无机矿物质，加热温度至160-180°搅拌20分钟得到纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液；

4)熔炼：将上述混合液放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；

5)浇注成型：然后出中频炉；

6)热处理：将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250℃的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；

7)再在300-320℃的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；

8)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明配方中添加镧、钼、铌等元素，得到的合金钢不仅具有高的硬度、高强度、耐磨性好、耐高温，而且还具有韧性好、塑性好、耐腐蚀的优点，性价比高，合金钢力学性能为：拉伸强度1551MPa，屈服强度945MPa，延伸率15.3％，断面收缩率33.7％，冲击吸收功52.7J，冲击韧性63J/cm2，硬度275HB。

具体实施方式

实施例1一种耐高温耐磨合金衬板，所述合金包括主要成分和辅助成分余量为铁和杂质，所述主要成分按照质量百分比由以下组分组成：钼0.1％、钛0.5％、镍1％、钇0.2％、钨0.2％、锰1％、镧0.1％、铬0.1％和铌0.5％；辅助成分按照质量百分比由以下组分组成：热塑性树脂5％，润滑剂1％，无机矿物质1％，所述热塑性树脂的熔体流动速率为60g/min；热塑性树脂为间规聚丙烯；所述润滑剂为硅酸酯、磷酸酯中的一种；所述矿物质为硅灰石。

实施例2，一种耐高温耐磨合金衬板，所述合金包括主要成分和辅助成分余量为铁和杂质，所述主要成分按照质量百分比由以下组分组成：钼0.2％、钛0.6％、镍2％、钇0.3％、钨0.3％、锰1％、镧0.1％、铬0.1％和铌1.0％；辅助成分按照质量百分比由以下组分组成：热塑性树脂8％，润滑剂2％，无机矿物质2％，所述热塑性树脂的熔体流动速率为60g/min；热塑性树脂为间规聚丙烯；所述润滑剂为硅酸酯、磷酸酯中的一种；所述矿物质为硅灰石。

实施例3一种耐高温耐磨合金衬板，所述合金包括主要成分和辅助成分余量为铁和杂质，所述主要成分按照质量百分比由以下组分组成：钼0.3％、钛0.8％、镍3％、钇0.4％、钨0.4％、锰1.5％、镧0.1％、铬0.2％和铌0.4％％；辅助成分按照质量百分比由以下组分组成：热塑性树脂10％，润滑剂3％，无机矿物质3％，所述热塑性树脂的熔体流动速率为60g/min；热塑性树脂为间规聚丙烯；所述润滑剂为硅酸酯、磷酸酯中的一种；所述矿物质为硅灰石。

耐高温耐磨合金衬板的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述成分的质量配比，先将钼、铬、钛、钴、镍、锰、钇、钨和铌混合后搅拌，搅拌均匀后在真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾磨成纳米合金粉，同时加入纳米铁水净化变质剂；

2)将制备得到的纳米合金粉，与二分之一的热塑性树脂，二分之一润滑剂，二分之一的无机矿物质，混合，使用搅拌器以40转/分钟的速度搅拌；

3)搅拌30分钟后，依次加入二分之一的热塑性树脂，二分之一润滑剂，二分之一的无机矿物质，加热温度至160-180°搅拌20分钟得到纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液；

4)熔炼：将上述混合液放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；

5)浇注成型：然后出中频炉；

6)热处理：将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250℃的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；

7)再在300-320℃的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；

8)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种耐高温耐磨合金衬板，其特征在于，所述合金包括主要成分和辅助成分余量为铁和杂质，所述主要成分按照质量百分比由以下组分组成：钼0.1-0.3％、钛0.5-0.8％、镍1-3％、钇0.2-0.4％、钨0.2-0.4％、锰1-1.5％、镧0.1～0.3％、铬0.1-0.8％和铌0.4％-1.2％；其中锰、镧、铬和铌总共为1.6～2.2％；辅助成分按照质量百分比由以下组分组成：热塑性树脂5％-10％，润滑剂1-3％，无机矿物质1-3％，所述热塑性树脂的熔体流动速率为60g/min。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨合金衬板，其特征在于：所述的热塑性树脂为间规聚丙烯。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温耐磨合金衬板，其特征在于：所述润滑剂为硅酸酯、磷酸酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨合金衬板，其特征在于：所述矿物质为硅灰石。

5.根据权利要求1所述的耐高温耐磨合金衬板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按照上述成分的质量配比，先将钼、钛、镍、钇、钨、锰、镧、铬和铌混合后搅拌，搅拌均匀后在真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾磨成纳米合金粉，同时加入纳米铁水净化变质剂；

2)将制备得到的纳米合金粉，与二分之一的热塑性树脂，二分之一润滑剂，二分之一的无机矿物质，混合，使用搅拌器以40转/分钟的速度搅拌；

3)搅拌30分钟后，依次加入二分之一的热塑性树脂，二分之一润滑剂，二分之一的无机矿物质，加热温度至160-180°搅拌20分钟得到纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液；

4)熔炼：将上述混合液放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；

5)浇注成型：然后出中频炉；

6)热处理：将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250℃的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；

7)再在300-320℃的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；

8)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。