CN112430774A - 一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺 - Google Patents

一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN112430774A
CN112430774A CN202011164219.7A CN202011164219A CN112430774A CN 112430774 A CN112430774 A CN 112430774A CN 202011164219 A CN202011164219 A CN 202011164219A CN 112430774 A CN112430774 A CN 112430774A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lining plate
percent
ball mill
toughness
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011164219.7A
Other languages
English (en)
Inventor
赵东凯
明章林
杨霄
刘伟
刘岗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningguo Dongfang Milling Material Co ltd
Original Assignee
Ningguo Dongfang Milling Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningguo Dongfang Milling Material Co ltd filed Critical Ningguo Dongfang Milling Material Co ltd
Priority to CN202011164219.7A priority Critical patent/CN112430774A/zh
Publication of CN112430774A publication Critical patent/CN112430774A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/22—Lining for containers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys
    • C22C33/10—Making cast-iron alloys including procedures for adding magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺，涉及球磨机衬板技术领域，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.5～3.9％、Si 2.3～2.8％、Mn 1.0～1.5％、Sn 0.03～0.07％、Mo 0.1～0.2％、Cu 0.2～0.3％、Mg 0.02～0.04％、Re 0.03～0.05％、S≤0.025％、P≤0.08％，余量为Fe；其制备包括以下步骤：将各原料加入熔炼炉中熔炼，将铁水进行球化孕育处理；其中，球化剂为稀土镁硅铁球化剂；将铁水浇注成衬板铸件；采用阶梯式升温，将衬板铸件加热至940～960℃，阶段式升温过程中保温总时间为8～10h，然后转移至冷却室，在非活性气体环境下风冷至820～850℃，油淬，回火，空冷至室温，即得。本发明制备的衬板具有硬度高、冲击韧性好、使用过程中不易断裂、使用寿命长等优点，可用于制备直径5米以上超大型球磨机配套用衬板。

Description

一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及球磨机衬板技术领域，尤其涉及一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺。
背景技术
球磨机是一种应用广泛的粉碎机械，是冶金矿山、水泥建材、电力、化肥、煤炭、化工等行业物料粉碎的主要设备之一，衬板是球磨机和进出料端盖的保护板，它除了承受研磨体(磨球、磨棒和磨段)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，球磨机趋于大型化，衬板工作条件日益苛刻，对衬板材料的性能提出了更高的要求。目前大型球磨机用衬板还存在硬度低、耐磨性和冲击韧性差等不足。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺，制备的衬板具有硬度高、冲击韧性好、使用过程中不易断裂、使用寿命长等优点。
本发明提出的一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.5～3.9％、Si 2.3～2.8％、Mn 1.0～1.5％、Sn 0.03～0.07％、Mo 0.1～0.2％、Cu 0.2～0.3％、Mg 0.02～0.04％、Re 0.03～0.05％、S≤0.025％、P≤0.08％，余量为Fe。
优选地，所述衬板的组成成分中，碳硅当量CE控制在4.4～4.8％，CE＝[C+1/3(Si+P)]×100％。
优选地，所述衬板为适用于直径5m以上大型球磨机的配套用衬板。
本发明还提出了上述大型球磨机用高抗磨强韧性衬板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼：将废钢、增碳剂、锰铁、硅铁、钼铁、锡铁合金、铜锭加入到熔炼炉中进行熔炼，炉前调整成分，将铁水进行球化孕育处理；其中，球化剂为稀土镁硅铁球化剂；
S2、浇注：将铁水浇注成衬板铸件；
S3、热处理：采用阶梯式升温，将衬板铸件加热至940～960℃，阶段式升温过程中保温总时间为8～10h，然后转移至冷却室，在非活性气体环境下风冷至820～850℃，油淬，回火，空冷至室温，即得。
优选地，S1中，阶梯式升温是先升温至680～700℃，保温3～4h，然后升温至830～850℃，保温2～3h，再升温至940～960℃，保温2～3h。
优选地，S1中，孕育方式采用铁水出炉时随流孕育、球化时铁水调包孕育、铁水浇注时随流孕育相结合；所述球化方式采用喂丝机自动喂丝球化。
优选地，S3中，非活性气体为氮气或氩气或其混合气体。
优选地，S3中，油淬至230～250℃，带温等温回火，保温时间为3～4h。
有益效果：本发明通过调整衬板成分中的碳硅当量，并添加微量Cu元素，改善衬板材料的强韧性；采用阶梯式升温，使得尺寸较大的衬板内外温差保持在较小范围，减少热应力；淬火采用分段式淬火，先利用风冷对铸件进行预冷再进行油淬，改善淬火时的热应力和组织应力，有效保证在减少衬板淬火开裂倾向的同时还获得良好的硬度性能，提高衬板的综合力学性能。本发明所制备的衬板具有硬度高、冲击韧性好、使用过程中不易断裂、使用寿命长等优点，淬火后衬板抗拉强度≥550MPa，硬度48-52HRC，断裂伸长率≥7.0％，可用于制备直径5米以上超大型球磨机配套用衬板。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.5％、Si 2.65％、Mn 1.25％、Sn 0.05％、Mo 0.1％、Cu 0.2％、Mg 0.02％、Re 0.03％、S 0.022％、P 0.06％，余量为Fe。
制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼：将废钢、增碳剂、锰铁、硅铁、钼铁、锡铁合金、铜锭加入到熔炼炉中进行熔炼，炉前调整成分，将铁水进行球化孕育处理；其中，孕育方式采用铁水出炉时随流孕育、球化时铁水调包孕育、铁水浇注时随流孕育相结合；所述球化方式采用喂丝机自动喂丝球化，所采用的球化剂为稀土镁硅铁球化剂；
S2、浇注：将铁水浇注成衬板铸件；
S3、热处理：采用阶梯式升温，先升温至680℃，保温4h，然后升温至850℃，保温2h，再升温至960℃，保温2h，然后转移至冷却室，在氮气和氩气(体积比为1：1)环境下风冷至820℃，油淬至230℃，带温等温回火4h，空冷至室温，即得。
实施例2
本发明提出的一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.85％、Si 2.8％、Mn 1.0％、Sn 0.07％、Mo 0.14％、Cu 0.22％、Mg0.03％、Re 0.04％、S 0.025％、P 0.06％，余量为Fe。
制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼：将废钢、增碳剂、锰铁、硅铁、钼铁、锡铁合金、铜锭加入到熔炼炉中进行熔炼，炉前调整成分，将铁水进行球化孕育处理；其中，孕育方式采用铁水出炉时随流孕育、球化时铁水调包孕育、铁水浇注时随流孕育相结合；所述球化方式采用喂丝机自动喂丝球化，所采用的球化剂为稀土镁硅铁球化剂；
S2、浇注：将铁水浇注成衬板铸件；
S3、热处理：采用阶梯式升温，先升温至700℃，保温4h，然后升温至830℃，保温3h，再升温至940℃，保温3h，然后转移至冷却室，在氩气环境下风冷至850℃，油淬至250℃，带温等温回火3h，空冷至室温，即得。
实施例3
本发明提出的一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.75％、Si 2.3％、Mn 1.5％、Sn 0.04％、Mo 0.15％、Cu 0.26％、Mg0.04％、Re 0.03％、S 0.024％、P 0.05％，余量为Fe。
制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼：将废钢、增碳剂、锰铁、硅铁、钼铁、锡铁合金、铜锭加入到熔炼炉中进行熔炼，炉前调整成分，将铁水进行球化孕育处理；其中，孕育方式采用铁水出炉时随流孕育、球化时铁水调包孕育、铁水浇注时随流孕育相结合；所述球化方式采用喂丝机自动喂丝球化，所采用的球化剂为稀土镁硅铁球化剂；
S2、浇注：将铁水浇注成衬板铸件；
S3、热处理：采用阶梯式升温，先升温至690℃，保温3.5h，然后升温至840℃，保温2.5h，再升温至950℃，保温2.5h，然后转移至冷却室，在氮气环境下风冷至830℃，油淬至240℃，带温等温回火3.5h，空冷至室温，即得。
实施例4
本发明提出的一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.68％、Si 2.54％、Mn 1.35％、Sn 0.06％、Mo 0.17％、Cu 0.3％、Mg0.03％、Re 0.05％、S 0.025％、P 0.06％，余量为Fe。
制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼：将废钢、增碳剂、锰铁、硅铁、钼铁、锡铁合金、铜锭加入到熔炼炉中进行熔炼，炉前调整成分，将铁水进行球化孕育处理；其中，孕育方式采用铁水出炉时随流孕育、球化时铁水调包孕育、铁水浇注时随流孕育相结合；所述球化方式采用喂丝机自动喂丝球化，所采用的球化剂为稀土镁硅铁球化剂；
S2、浇注：将铁水浇注成衬板铸件；
S3、热处理：采用阶梯式升温，先升温至700℃，保温4h，然后升温至850℃，保温2h，再升温至940℃，保温3h，然后转移至冷却室，在氮气环境下风冷至840℃，油淬至240℃，带温等温回火3h，空冷至室温，即得。
对本发明实施例1-4制备的衬板的机械力学性能进行检测，结果见表1。
表1实施例1-4中衬板的机械力学性能检测数据
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
抗拉强度Rm(MPa) 550 562 581 571
硬度(HRC) 48 50 52 50
断后伸长率A(％) 7.3 7.0 7.2 7.9
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，其特征在于，所述衬板的组分成分按重量百分比包括：C 3.5～3.9％、Si 2.3～2.8％、Mn 1.0～1.5％、Sn 0.03～0.07％、Mo 0.1～0.2％、Cu 0.2～0.3％、Mg 0.02～0.04％、Re 0.03～0.05％、S≤0.025％、P≤0.08％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，其特征在于，所述衬板的组成成分中，碳硅当量CE控制在4.4～4.8％，CE＝[C+1/3(Si+P)]×100％。
3.根据权利要求1或2所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板，其特征在于，所述衬板为适用于直径5m以上大型球磨机的配套用衬板。
4.一种如权利要求1-3所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、熔炼：将废钢、增碳剂、锰铁、硅铁、钼铁、锡铁合金、铜锭加入到熔炼炉中进行熔炼，炉前调整成分，将铁水进行球化孕育处理；其中，球化剂为稀土镁硅铁球化剂；
S2、浇注：将铁水浇注成衬板铸件；
S3、热处理：采用阶梯式升温，将衬板铸件加热至940～960℃，阶段式升温过程中保温总时间为8～10h，然后转移至冷却室，在非活性气体环境下风冷至820～850℃，油淬，回火，空冷至室温，即得。
5.根据权利要求4所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板的制备工艺，其特征在于，S1中，孕育方式采用铁水出炉时随流孕育、球化时铁水调包孕育、铁水浇注时随流孕育相结合；所述球化方式采用喂丝机自动喂丝球化。
6.根据权利要求4所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板的制备工艺，其特征在于，S1中，阶梯式升温是先升温至680～700℃，保温3～4h，然后升温至830～850℃，保温2～3h，再升温至940～960℃，保温2～3h。
7.根据权利要求4所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板的制备工艺，其特征在于，S3中，非活性气体为氮气或氩气或其混合气体。
8.根据权利要求4所述的大型球磨机用高抗磨强韧性衬板的制备工艺，其特征在于，S3中，油淬至230～250℃，带温等温回火，保温时间为3～4h。
CN202011164219.7A 2020-10-27 2020-10-27 一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺 Pending CN112430774A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011164219.7A CN112430774A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011164219.7A CN112430774A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112430774A true CN112430774A (zh) 2021-03-02

Family

ID=74696216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011164219.7A Pending CN112430774A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112430774A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060157160A1 (en) * 2002-09-04 2006-07-20 Intermet Corporation Machinable austempered cast iron article having improved machinability, fatigue performance, and resistance to environmental cracking
CN104152787A (zh) * 2014-07-25 2014-11-19 安徽省宁国诚信耐磨材料有限公司 一种球墨铸球及其制作方法
US20140352851A1 (en) * 2011-12-28 2014-12-04 Hitachi Metals, Ltd. Spheroidal graphite cast iron having excellent strength and toughness and its production method
CN105420595A (zh) * 2015-11-04 2016-03-23 中建材宁国新马耐磨材料有限公司 一种马贝奥三体复合相衬板及其制备方法
CN105568124A (zh) * 2014-10-09 2016-05-11 陕西重型汽车有限公司 加锡qt500-7球墨铸铁材料及加工方法、铸件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060157160A1 (en) * 2002-09-04 2006-07-20 Intermet Corporation Machinable austempered cast iron article having improved machinability, fatigue performance, and resistance to environmental cracking
US20140352851A1 (en) * 2011-12-28 2014-12-04 Hitachi Metals, Ltd. Spheroidal graphite cast iron having excellent strength and toughness and its production method
CN104152787A (zh) * 2014-07-25 2014-11-19 安徽省宁国诚信耐磨材料有限公司 一种球墨铸球及其制作方法
CN105568124A (zh) * 2014-10-09 2016-05-11 陕西重型汽车有限公司 加锡qt500-7球墨铸铁材料及加工方法、铸件
CN105420595A (zh) * 2015-11-04 2016-03-23 中建材宁国新马耐磨材料有限公司 一种马贝奥三体复合相衬板及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国机械工程学会铸造专业学会: "《铸造手册 第1卷》", 31 March 1993, 机械工业出版社 *
孙洪涛: "《金相检验》", 31 December 2010, 中国计量出版社 *
罗军明等: "《工程材料及热处理》", 28 February 2018, 航空工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102534398B (zh) 含硼铁基合金耐磨材料及其制备方法
CN106191640B (zh) 一种球墨铸铁材料及其制备方法
CN101892443A (zh) 屈服强度170～180ksi钢级的高强高韧性石油套管及其制造方法
CN109280743B (zh) 一种轧辊用高强度耐磨钢及其生产方法
CN110438390B (zh) 一种Φ280mm大规格圆棒材的石油管道阀体用钢及其生产方法
EP2468903B1 (en) Manufacturing process of castings with spheroidal graphite
CN107058909A (zh) 一种改善超级奥氏体不锈钢热塑性的方法
CN104762562A (zh) 一种大直径磨球用钢及其制造方法
CN112063923B (zh) 1300MPa级含RE硫系易切削钢60mm棒材及其制备方法
CN109338214B (zh) 高强高韧的凿岩钎具用钢及其生产方法
CN110964973B (zh) 一种高锰cadi及其热处理方法
CN112553521A (zh) 一种球铁材质轴承座及其制备方法
CN106893941B (zh) 一种低合金耐磨钢及其热处理方法
CN111647721A (zh) 一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法
CN109355574B (zh) 一种高耐磨高韧性的刀圈合金及其制备方法
CN113897541B (zh) 一种高铬耐磨钢球及其铸造工艺
CN108559909B (zh) 一种高强韧性和良好焊接性矿山机械用钢及其生产方法
CN112430774A (zh) 一种大型球磨机用高抗磨强韧性衬板及其制备工艺
CN110373614A (zh) 一种耐磨铸钢及其制备方法
CN114231857A (zh) 一种大型半自磨机用衬板及其制备方法
CN104651721B (zh) 斗齿用合金钢及斗齿的制备方法
CN111057946A (zh) 一种(Cr,Fe)7C3和TiC复合强化中锰钢及其制作方法
CN114807558B (zh) 一种矿山钻头用ex50v圆钢的生产方法
CN113416900B (zh) 一种合金增强型高碳基碳素钢铸件材料及其铸造方法
CN113881899B (zh) 高强韧热锻模具用钢的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210302