CN108165896A - 一种高硅合金钢耐磨磨机衬板及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高硅合金钢耐磨磨机衬板及其生产工艺，所述高硅合金钢磨机衬板的化学组分重量百分比为：C 0.30‑0.45，Si 2.4‑2.8，Mn 1.8‑2.0，Cr 0.6‑0.9，Ni 0.3‑0.5，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。采用上述高硅合金钢磨机衬板的制造方法包括配料、熔炼、浇注及热处理工艺，其中在电弧炉内分步加入铬铁、锰铁、硅铁、镍铁等，以1600℃‑1650℃进行熔炼，出炉温度为1550‑1580℃，以1530℃‑1550℃将熔化金属浇注到EPS模具中成型，经高温正火和淬火后，在260‑280℃进行等温回火处理，获得的高硅合金钢衬板具有较高的硬度、韧性及拉伸强度，耐磨性能比高锰钢提高1.5‑2.2倍。

Description

一种高硅合金钢耐磨磨机衬板及其生产工艺
技术领域
本发明属于高硅合金钢耐磨磨机衬板铸造件技术领域，特别涉及一种高硅合金钢耐磨磨机衬板及其生产工艺。
背景技术
球磨机广泛应用于矿山、煤炭、化工、建材等行业的破碎、制粉领域。磨机衬板是球磨机的主要磨损件，其材质主要以高锰钢和超高锰钢为主。在中、低冲击载荷下，高锰钢材质表层受冲击硬化不足，耐磨性能无法满足长寿命要求，因此逐步被非金属衬板、低合金钢衬板所代替。例如，国内专利ZL201120247630.0中提到的橡胶耐磨衬板，使用过程中具有较好的抗腐蚀磨损性能，但因其材质抗滑动磨粒磨损能力差，使用中常出现表面划痕和撕裂现象，要求磨矿介质和矿石中不能混入金属杂物，所以使用工况受到限制，目前主要在端面衬板使用。国内专利ZL201220064301.7提供了一种双层磁性衬板，主要应用在细破的磁性矿石领域。磁性衬板是由铁氧体磁块及改性无磁钢组成，采用结构胶粘合而成。使用过程中磁性衬板表面吸附破碎钢球和矿石颗粒，因此使得磨损大为减少，但因吸附的隔离层阻碍矿石物料的破碎和研磨，以及在使用中磁性衬板易脱落造成生产停滞，使得磨机的工作效率下降。国内专利ZL201410166876.3公开了一种低合金钢磨机衬板及其制备方法，包括以下重量百分比的化学成分：C 0.1-0.3％，Si 0.2-0.6％，Mn 0.3-1.0％，Cr 7-10％，Mo0.7-1％，Ni 1.5-2.0％，Ti 0.1-0.18％，S 0.005-0.03％，P 0.005-0.03％，RE 0.01-0.025％，余量为铁。经热处理后的低合金钢磨机衬板表面硬度较低，衬板使用的耐磨性能差，更换周期短而影响设备的工作效率。
发明内容
本发明提供了一种高硅合金钢耐磨磨机衬板及其生产工艺，具有较高的硬度，在提高耐磨性的同时，冲击韧性也大幅度提高，可满足矿山磨机衬板的耐磨性性能要求，减少了现场更换衬板的频次，降低了工人劳动强度。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高硅合金钢耐磨磨机衬板，其特征在于，其化学组分重量百分比为：C 0.30-0.45，Si 2.4-2.8，Mn 1.8-2.0，Cr 0.6-0.9，Ni 0.3-0.5，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明所述的一种高硅合金钢耐磨磨机衬板的生产工艺，包括以下步骤：配料、熔炼、浇注，熔炼浇铸过程中：熔炼温度为1600℃-1650℃，出炉温度为1550-1580℃，以1530℃-1550℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述的高硅合金钢耐磨磨机衬板的热处理过程包括：正火过程以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到960-980℃并保温4h，出炉进行空冷，淬火过程以100℃/h的速度加热到930-950℃并保温4h，出炉进行水淬，在260-280℃进行等温回火处理，保温6h后空冷。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
具有较高的硬度，在提高耐磨性的同时，冲击韧性也大幅度提高，可满足矿山磨机衬板的耐磨性性能要求，减少了现场更换衬板的频次，降低了工人劳动强度。
具体实施方式
本实施例所述的本发明为一种高硅合金钢耐磨磨机衬板，其化学组分重量百分比为：C 0.30-0.45，Si 2.4-2.8，Mn 1.8-2.0，Cr 0.6-0.9，Ni 0.3-0.5，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。
本实施例所述的一种高硅合金钢耐磨磨机衬板的生产工艺，包括以下步骤：配料、熔炼、浇注，熔炼浇铸过程中：熔炼温度为1600℃-1650℃，出炉温度为1550-1580℃，以1530℃-1550℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中。
其中，在本实施例中，所述的高硅合金钢耐磨磨机衬板的热处理过程包括：正火过程以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到960-980℃并保温4h，出炉进行空冷，淬火过程以100℃/h的速度加热到930-950℃并保温4h，出炉进行水淬，在260-280℃进行等温回火处理，保温6h后空冷。
实施例1：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.42，Si 2.75，Mn 1.92，Cr 0.85，Ni 0.42，P≤0.014，S≤0.019；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到980℃并保温4h，出炉空冷。以100℃/h的速度加热到950℃并保温4h，出炉水淬。在280℃进行等温回火，保温6h后空冷。
实施例2：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.365，Si 2.63，Mn 1.85，Cr 0.80，Ni 0.34，P≤0.014，S≤0.018；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到975℃并保温4h，出炉空冷。以100℃/h的速度加热到945℃并保温4h，出炉水淬。在265℃进行等温回火，保温6h后空冷。
实施例3：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.325，Si 2.52，Mn 1.90，Cr 0.75，Ni 0.40，P≤0.015，S≤0.017；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到970℃并保温4h，出炉空冷。以100℃/h的速度加热到940℃并保温4h，出炉水淬。在260℃进行等温回火，保温6h后空冷。
实施例4：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.303，Si 2.46，Mn 1.82，Cr 0.70，Ni 0.33，P≤0.016，S≤0.024；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到960℃并保温4h，出炉空冷。以100℃/h的速度加热到930℃并保温4h，出炉水淬。在260℃内进行等温回火，保温6h后空冷。
对比磨损试验采用M-2000摩擦磨损试验机，法向载荷为200N，试验时间2h,按国标GB/T12444-2006进行滑动磨损试验，耐磨性能以高锰钢为基数1来计算。从表1可以看出，本发明的高硅合金钢磨机衬板的耐磨性能是高锰钢磨机衬板的1.5-2.2倍，其中实施例3的综合性能指标较高，适用于矿山、化工、水泥等各类破磨领域，是代替高锰钢磨机衬板的新型耐磨材料，具有显著的经济效益和良好的应用前景。
表1 耐磨钢综合性能指标对比
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种高硅合金钢耐磨磨机衬板，其特征在于，其化学组分重量百分比为：C 0.30-0.45，Si 2.4-2.8，Mn 1.8-2.0，Cr 0.6-0.9，Ni 0.3-0.5，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。
2.一种高硅合金钢耐磨磨机衬板的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：配料、熔炼、浇注，熔炼浇铸过程中：熔炼温度为1600℃-1650℃，出炉温度为1550-1580℃，以1530℃-1550℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中。
3.根据权利要求2所述的一种高硅合金钢耐磨磨机衬板的生产工艺，其特征在于，所述的高硅合金钢耐磨磨机衬板的热处理过程包括：正火过程以100℃/h的速度加热到650℃并保温2h，再以200℃/h加热到960-980℃并保温4h，出炉进行空冷，淬火过程以100℃/h的速度加热到930-950℃并保温4h，出炉进行水淬，在260-280℃进行等温回火处理，保温6h后空冷。
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