CN107684970A - 一种破碎机衬板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种破碎机衬板及其制备方法,该破碎机衬板包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;合金粉末A包括合金粉末B和合金粉末C,合金粉末B含有的元素有C、Cr、Mn、Si和Fe;合金粉末C含有的元素有Mo、V、Cu、P、S、Nb、Si、Al、Ti、稀土和Fe;通过一定比例的合金粉末B和合金粉末C制备合金粉末A;混合粒子均匀分布在合金粉末A内,然后将合金粉末B制备过程中的熔炼液分别与混合粒子和合金粉末A混合均匀,经过烧结过程使熔炼液分别与混合粒子和合金粉末A有机地结合,烧结后分段冷却得到破碎机衬板;该破碎机衬板具有良好的力学性能、冲击韧度和耐磨性,使用寿命长,工作效率高,生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于耐磨领域,特别是涉及一种破碎机衬板及其制备方法。
背景技术
物料的破碎是指在借助外力的情况下,将物料由相对较大颗粒变成相对较小颗粒的过程,而物料粉磨是指将相对较小颗粒变成粉末状颗粒的过程。破碎过程使用的设备简称为破碎机,粉磨过程使用的设备简称为粉磨机械。将破碎和粉磨结合起来简称碎磨,使用的机械称为碎磨机械。伴随着经济社会的快速发展,各种金属、非金属、化工矿物、水泥、建材等物料的社会需求量明显增加,每年都有大量的原料和可再利用的废料进行碎磨处理,特别对于矿山、煤炭、建筑、建材等行业需经过碎磨工艺处理的物料呈几何级数增加,由此可见物料破碎在国民经济中占有重要的地位。
在冶金、建筑、化工等各种领域中,破碎机是主要设备之一,其具有破碎效率高、能耗低、产品粒度均匀等优点,但在使用过程中,由于经常受到强烈冲击,破碎机衬板容易产生严重的磨损,从而导致产品粒度不均匀、生产效率下降以及能耗增大等问题;同时破碎机衬板频繁的更换,影响工作效率,而且耗费大量钱财;且随着破碎机的需求量增多,破碎机衬板的消耗量也在逐年增加,所以研究破碎机的使用寿命是十分重要;在现有技术衬板的材质中,高锰钢耐磨件屈服强度低、易于变形,性能不佳,需要时常更换,而且其他类型衬板存在淬透性和淬硬性低的不足、耐磨性较差、制备方法复杂、高温热处理易变性和开裂的问题,因此需要一种破碎机衬板来解决上述问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题提供了一种破碎机衬板及其制备方法,通过简单的生产工艺制备具有良好的力学性能、良好的冲击韧度和耐磨性的破碎机衬板,其使用寿命长,具有良好的经济效益和社会效益。
为了实现上述目的,本发明采用以下方案:一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;所述合金粉末A包括合金粉末B和合金粉末C,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,所述混合粒子的制备方法包括以下步骤:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60 sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份;然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得纯净混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,经600~800℃热处理后得混合粒子;所述合金粉末B的制备方法:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B。
进一步的,所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu 0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,所述混合粒子的制备方法包括以下步骤:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60 sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得纯净混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为2~6μm的粒子,经650~700℃热处理后得混合粒子;所述合金粉末B的制备方法:按重量份数取各化学成份:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份放入研磨机内研磨5~8h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.6~3μm的粒子,经热处理后得合金粉末B。
一种破碎机衬板的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,经热处理后得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;放入研磨机中研磨2~8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的0.5~2%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20~60℃/min的速率迅速升温至温度为500~700℃,恒温0.5~2h;以50~80℃/ min的速率升温至温度为1000~1350℃,进行烧结3~8h,然后冷却至室温后,经后处理即得破碎机衬板。
进一步的,所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,步骤一中所述粒子的热处理方法为:将粒子置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h。
进一步的,所述步骤五中冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000~1350℃至800℃,降温速率为5~10℃/min;
b、800℃至350~400℃采用自然降温;
当温度降至250~200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
本发明具有的有益效果如下所示:
破碎机衬板中加入合金元素能提高其强度和硬度;钒、钛、铬、铝元素的加入使破碎机衬板上弥散析出细小碳化物,以实现第二相强化;有利于提高破碎机衬板的加工硬化能力;稀土、钛元素的使用细化其组织,实现细晶强化;加入一定量的铬,开发出的破碎机衬板在低冲击、较小应力下工作会因形变诱发相变而发生加工硬化,从而提高耐磨性;锰的加入不仅增加其稳定性,而且显著提高其淬透性,还能起脱氧剂和脱硫剂的作用,净化钢液;铬是碳化物形成元素,与碳的亲和力优于锰,可形成复杂型碳化物如Cr23C6和Cr7C3,这些碳化物在破碎机衬板中弥散析出,起到沉淀强化作用,同时也能防止因C、Si质量分数过高而发生石墨化;铬还能提高淬透性,有利于组织的细化和强度的提高;硅的加入提高其淬透性,它与其他合金元素配合使用时,其作用更多,硅与Cr、 Mn元素配合使用提高钢的淬透性;硅能阻碍马氏体的分解,推迟钢中第一类回火脆性的发生,提高回火温度,以获得较好的强韧性;铝既固溶于铁素体或奥氏体中,又能形成碳化物,提高破碎机衬板的强度和硬度,增加淬透性;铜与铝配合使用,既能提高淬透性,又改善钢的冲击韧度;稀土元素的加入起到净化、变质、微合金化和弥散强化作用;加入Cu、Ni元素以实现固溶强化;加入稀土元素脱氧脱硫,改善金属夹杂物的形态及分布从而实现综合强化;
破碎机衬板的制备方法中通过溅射法和CVD技术将Si、C、Cu结合在一起,提高其界面质量;进而形成混合粒子,混合粒子与合金粉末A均匀混合提高破碎机衬板的耐磨性和冲击韧度;合金粉末B的加入将C、Cr、Mn和Si融为一体更加有利于组织的细化和强度的提高,降低其烧结温度,提高破碎机衬板的力学性能,使其冲击韧度和耐磨性较高;同时合金粉末C中多种元素的加入强化了固溶体、细化晶粒、改善铸态组织、改善夹杂物和碳化物形状、性质和分布;制备的破碎机衬板具有良好的力学性能,良好的冲击韧度和耐磨性,使用寿命较长,具有良好的经济效益和社会效益;从而提高破碎机的工作效率,降低其生产成本。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的上述内容进行进一步的详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现技术均属于本发明保护的范围。
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;所述合金粉末A包括合金粉末B和合金粉末C,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,所述混合粒子的制备方法包括以下步骤:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份;然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得纯净混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,经600~800℃热处理后得混合粒子;所述合金粉末B的制备方法:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B。
进一步的,所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu 0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,所述混合粒子的制备方法包括以下步骤:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得纯净混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为2~6μm的粒子,经650~700℃热处理后得混合粒子;所述合金粉末B的制备方法:按重量份数取各化学成份:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份放入研磨机内研磨5~8h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.6~3μm的粒子,经热处理后得合金粉末B。
一种破碎机衬板的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,经热处理后得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;放入研磨机中研磨2~8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的0.5~2%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20~60℃/min的速率迅速升温至温度为500~700℃,恒温0.5~2h;以50~80℃/ min的速率升温至温度为1000~1350℃,进行烧结3~8h,然后冷却至室温后,经后处理即得破碎机衬板。
进一步的,所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
进一步的,步骤一中所述粒子的热处理方法为:将混合粒子置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h。
进一步的,所述步骤五中冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000~1350℃至800℃,降温速率为5~10℃/min;
b、800℃至350~400℃采用自然降温;
当温度降至250~200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
下面通过具体的实施例和附图对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;其制备方法包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,然后置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;其中,稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种;放入研磨机中研磨2~8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的0.5~2%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20~60℃/min的速率迅速升温至温度为500~700℃,恒温0.5~2h;以50~80℃/ min的速率升温至温度为1000~1350℃,进行烧结3~8h,然后冷却至室温,其冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000~1350℃至800℃,降温速率为5~10℃/min;
b、800℃至350~400℃采用自然降温;
当温度降至250~200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
实施例2
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;其制备方法包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为2~6μm的粒子,然后置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份放入研磨机内研磨5~8h后,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;其中,稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种;放入研磨机中研磨2~8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~3%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~1.5%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的0.5~1.5%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20~60℃/min的速率迅速升温至温度为500~700℃,恒温0.5~2h;以50~80℃/ min的速率升温至温度为1000~1350℃,进行烧结3~8h,然后冷却至室温,其冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000~1350℃至800℃,降温速率为5~10℃/min;
b、800℃至350~400℃采用自然降温;
当温度降至250~200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
实施例3
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;其制备方法包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为50sccm,气压为4.5Pa,溅射电压为280V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为20sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为300V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为800~1000sccm、4sccm,退火温度为800~950℃,退火时间为20~35分钟,升温速率为12~18℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C2.0份、Cu0.7份和Si1.2份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以60~80℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以350~400r/min的转速,搅拌熔炼4.5~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经160~200目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为1~6μm的粒子,然后置于680~760℃的温度下,保温4~6h后冷至室温,然后在温度360~400℃的条件下,保温1~2.0h得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C2.0份、Cr1.6份、Mn0.8份、Si1.4份和Fe8份;放入研磨机内研磨8h,投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为1~3μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo1份、V1.7份、Cu0.9份、P0.025份、S0.025份、Nb0.2份、Si2份、Al0.016份、Ti0.016份、稀土0.15份、余量为Fe;其中,稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种;放入研磨机中研磨6h经160~200目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C通过高能球磨混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的2.5%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子通过高能球磨混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.8%;其中,高能球磨的方式提高了合金粉末A和混合粉末的活性,提高其在烧结过程中的亲和力,制备的破碎机衬板强韧性增强;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的1.2%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以30~50℃/min的速率迅速升温至温度为550~600℃,恒温1~2h;以60~70℃/ min的速率升温至温度为1150~1250℃,进行烧结5~6h,然后冷却至室温,其冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1150~1250℃至800℃,降温速率为6~10℃/min;
b、800℃至360℃采用自然降温;
当温度降至220℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板;通过分阶段升温和冷却,并在每一阶段匹配合适的温速有助于破碎机衬板的致密化和强度的提高,其组织均匀,力学性能优良。
实施例4
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;其制备方法包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为50ccm,气压为4.6Pa,溅射电压为300V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,其中该层的C为无定形碳,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为22ccm,气压为1.0Pa,溅射电压为300V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为900sccm、4sccm,退火温度为900℃,退火时间为20分钟,升温速率为16℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.7份、Cu0.7份和Si1.6份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以60℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~200目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为2~5μm的粒子,然后置于650~800℃的温度下,保温3.5~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.7份、Cr1.8份、Mn1.2份、Si1.5份和Fe7.5份放入研磨机内研磨6~8h后,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo1份、V1.7份、Cu0.7份、P0.018份、S0.018份、Nb0.25份、Si1.8份、Al0.018份、Ti0.02份、稀土0.12份、余量为Fe;其中,稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种;放入研磨机中研磨5~8h经150~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的3%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的1.6%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的1.8%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以45~50℃/min的速率迅速升温至温度为650℃,恒温1.5~2h;以60~70℃/ min的速率升温至温度为1350℃,进行烧结6h,然后冷却至室温,其冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1350℃至800℃,降温速率为8℃/min;
b、800℃至400℃采用自然降温;
当温度降至250℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
实施例5
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;其制备方法包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.0份、Cu0.5份和Si0.5份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,然后置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C2.5份、Cr1.2份、Mn1.8份、Si0.5份和Fe5份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为1~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo0.6份、V1.6份、Cu1.0份、P0.045份、S0.045份、Nb0.4份、Si2.5份、Al0.02份、Ti0.004份、稀土0.25份、余量为Fe;其中,稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种;放入研磨机中研磨2~8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的4%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的3%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的0.5%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20℃/ min的速率迅速升温至温度为500℃,恒温2h;以50℃/ min的速率升温至温度为1000℃,进行烧结8h,然后冷却至室温,其冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000℃至800℃,降温速率为5℃/min;
b、800℃至350℃采用自然降温;
当温度降至200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
实施例6
一种破碎机衬板,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;其制备方法包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C2.5份、Cu1份和Si2.5份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为2~8μm的粒子,然后置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.0份、Cr2.5份、Mn0.3份、Si2.0份和Fe10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.8~2μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo1.6份、V2.0份、Cu0.5份、P0.015份、S0.015份、Nb0.1份、Si0.5份、Al0.01份、Ti0.045份、稀土0.05份、余量为Fe;其中,稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种;放入研磨机中研磨8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的2%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20~60℃/min的速率迅速升温至温度为500~700℃,恒温0.5~2h;以50~80℃/ min的速率升温至温度为1000~1350℃,进行烧结3~8h,然后冷却至室温,其冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000~1350℃至800℃,降温速率为10℃/min;
b、800℃至380~400℃采用自然降温;
当温度降至250~200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
在同样的条件下对本发明实施例1和从市场买来破碎机的普通衬板A 、普通衬板B和普通衬板C的硬度和韧性分别进行测试得出如下结果:
由上表可看出本发明的破碎机衬板的硬度达到70HRC以上,冲击韧性达到120J/cm2以上;因此破碎机衬板具有较高的硬度和冲击韧性,较好的耐磨性和抗冲击韧性,使破碎机衬板的力学性能大大提高;其使用寿命较长,具有良好的经济效益和社会效益;从而提高破碎机的工作效率,降低其生产成本。
Claims (9)
1.一种破碎机衬板,其特征在于,包括含有C、Cu和Si的混合粒子和合金粉末A;所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;所述合金粉末A包括合金粉末B和合金粉末C,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种破碎机衬板,其特征在于,所述混合粒子的制备方法包括以下步骤:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60 sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为:C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份;然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得纯净混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,经600~800℃热处理后得混合粒子;所述合金粉末B的制备方法:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B。
3.根据权利要求1所述的一种破碎机衬板,其特征在于,所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu 0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种破碎机衬板,其特征在于,所述混合粒子的制备方法包括以下步骤:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60 sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得纯净混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为2~6μm的粒子,经650~700℃热处理后得混合粒子;所述合金粉末B的制备方法:按重量份数取各化学成份:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份放入研磨机内研磨5~8h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.6~3μm的粒子,经热处理后得合金粉末B。
5.一种破碎机衬板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:通过利用磁控溅射系统,所用靶材为高纯度的石墨和铜,溅射气体为氩气,气体流量为45~60sccm,气压为4.0~5.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A,在晶体硅层上溅射一层C,随后在C上通过原位溅射一层Cu,气体流量为15~25 sccm,气压为1.0Pa,溅射电压为220V~350V,溅射电流为0.02A;然后通过CVD技术进行退火热处理,气压为100Pa,通入氩气与氢气,流量分别为600~1200sccm、3~5sccm,退火温度为750~1000℃,退火时间为15~35分钟,升温速率为10~20℃/分钟,得到混合粒子体,其中,按重量份数其各化学成份为C1.0~2.5份、Cu0.5~1.0份和Si0.5~2.5份,然后将混合粒子体投入熔炼炉中,以40~100℃/ min的速率迅速升温,升温至混合粒子体完全熔化后,在通入惰性气体的条件下以300~500r/min的转速,搅拌熔炼4~6h,完成熔炼后,得到混合液;然后经150~250目筛网流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.5~10μm的粒子,经热处理后得混合粒子,备用;
步骤二:按重量份数取其各化学成份:C1.0~2.5份、Cr1.2~2.5份、Mn0.3~1.8份、Si0.5~2.0份和Fe5~10份;放入研磨机内研磨4~10h,然后投入熔炼炉中,在通入惰性气体的条件下熔炼为熔炼液;然后流入真空感应气雾化制粉炉中,制成粒径为0.2~4μm的粒子,经热处理后得合金粉末B,备用;
步骤三:按重量份数取各化学成份Mo0.6~1.6份、V1.6~2.0份、Cu0.5~1.0份、P0.015~0.045份、S0.015~0.045份、Nb0.1~0.4份、Si0.5~2.5份、Al0.01~0.02份、Ti0.004~0.045份、稀土0.05~0.25份、余量为Fe;放入研磨机中研磨2~8h经100~250目筛得到细小的合金粉末即合金粉末C;
步骤四:将步骤二中的合金粉末B和步骤三中的合金粉末C混合均匀得到合金粉末A,其中,合金粉末B的重量为合金粉末A总重量的1~4%,余量为合金粉末C;然后将合金粉末A和步骤一中的混合粒子混合均匀得到混合粉末,且混合粒子的重量为合金粉末A总重量的0.4~3%;在通入惰性气体的条件下将混合粉末与步骤二中所得的熔炼液混合1~3h使其混合均匀,熔炼液的重量为合金粉末A总重量的0.5~2%;然后注入模具中,压制成衬板坯体;
步骤五:将步骤四中所得的衬板坯体加入到真空烧结炉中,在氢气氛中,以20~60℃/min的速率迅速升温至温度为500~700℃,恒温0.5~2h;以50~80℃/ min的速率升温至温度为1000~1350℃,进行烧结3~8h,然后冷却至室温后,经后处理即得破碎机衬板。
6.根据权利要求5所述的一种破碎机衬板的制备方法,其特征在于,所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的一种破碎机衬板的制备方法,其特征在于,所述混合粒子按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cu0.6~0.8份和Si1~2份;所述合金粉末B按重量份数其各化学成份为:C1.5~2.0份、Cr1.4~2.0份、Mn0.6~1.6份、Si0.6~1.5份和Fe5~8份;所述合金粉末C按重量份数其各化学成份为:Mo 0.8~1.2份、V1.6~1.8份、Cu0.6~0.8份、P0.015~0.03份、S0.015~0.03份、Nb0.2~0.35份、Si1~2份、Al0.015~0.02份、Ti0.01~0.03份、稀土0.1~0.2份、余量为Fe;所述稀土包括Ce2O3、Y3O2、La2O3中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的一种破碎机衬板的制备方法,其特征在于,步骤一中所述粒子的热处理方法为:将粒子置于650~800℃的温度下,保温3~6h后冷至室温,然后在温度350~450℃的条件下,保温1~2.5h。
9.根据权利要求5所述的一种破碎机衬板的制备方法,其特征在于,所述步骤五中冷却至室温的过程分为二个阶段:
a、1000~1350℃至800℃,降温速率为5~10℃/min;
b、800℃至350~400℃采用自然降温;
当温度降至250~200℃时,衬板坯体出炉即得到破碎机衬板。
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