一種礦山專用低合金襯板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，它公開了一種礦山專用低合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0.38—0.48％，Si1.30—1.80％，Mn0.80—1.20％，Sc0.20—0.60％，Cr1.80—2.20％，Lu≤0.50％，S≤0.04％，P≤0.04％，余量為鐵。本發(fā)明不含有鉬、鎳、銅等貴重金屬，成本低，加入適量Sc、Lu，改善襯板的強(qiáng)度和耐磨性，提高襯板的淬透性，改善襯板組織，本發(fā)明低合金襯板具有良好的韌性，又具有較高的硬度，在沖擊載荷下得到形變硬化，同時(shí)通過(guò)金相組織調(diào)整，可以在較大范圍內(nèi)控制其硬度與韌性的匹配關(guān)系；本發(fā)明使用壽命長(zhǎng)，硬度適中，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種礦山專用低合金襯板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種礦山專用低合金襯板。

【背景技術(shù)】
[0002] 襯板是球磨機(jī)中更換量大的備件，也是其主要易損件，年消耗量極大。它在工作時(shí) 受到鋼球及礦料的反復(fù)的沖擊、磨剝作用、礦漿的腐蝕以及磨損和腐蝕的交互作用，而造成 襯板表面材料材料的不斷遷移。襯板的使用壽命或耐磨性問(wèn)題是一個(gè)幾位復(fù)雜且影響因素 很多的問(wèn)題。解決途徑有兩個(gè)方面：一是開發(fā)新型適合此工況的耐磨材料；二是從磨礦工 藝方面來(lái)改善襯板所處的磨損環(huán)境。近年來(lái)，金屬礦山廣泛應(yīng)用的襯板有金屬襯板（高錳 鋼襯板、合金襯板），磁性襯板和橡膠襯板。
[0003] 目前使用的金屬襯板材質(zhì)大多為高錳鋼，在鋼中加入13%左右的錳，這種鋼水韌 處理后，可以獲得單相奧氏體組織，具有良好的強(qiáng)度和韌性，并能在大沖擊載荷作用下加工 硬化，其在強(qiáng)烈沖擊加工硬化后表面硬度可有HV200左右上升到HV600左右甚至更高，適用 于帶強(qiáng)烈沖擊載荷的工況。由于在球磨機(jī)中，磨球?qū)σr板的沖擊作用小，故不能使高錳鋼產(chǎn) 生足夠的加工硬化作用，由于未能完全加工硬化，從而表面硬度低，耐磨潛能不能充分被發(fā) 揮，導(dǎo)致襯板磨損較快，壽命較低。又由于高錳鋼的倔強(qiáng)強(qiáng)度低，襯板在使用過(guò)程中易發(fā)生 塑性變形，使得維修拆卸非常困難。近年來(lái)出現(xiàn)了采用耐磨鑄鐵制造球磨機(jī)襯板的報(bào)道，由 于耐磨鑄鐵脆性大，襯板使用中易出現(xiàn)斷裂，影響球磨機(jī)的安全運(yùn)行。用低合金鋼制造球磨 機(jī)襯板，存在強(qiáng)度和硬度低、耐磨性差的不足，耐磨性僅比高錳鋼略有提高。為了提高合金 鋼的強(qiáng)韌性和耐磨性，通常都要加入鑰、鎳、鉻、鎢、釩等合金元素，隨著合金資源的日益緊 缺，鑰、鎳、鉻、鎢、釩等合金供應(yīng)日趨緊張，價(jià)格飛速上漲，導(dǎo)致普通鋼鐵耐磨材料生產(chǎn)成本 不斷攀升。為延長(zhǎng)襯板使用壽命，提高大型磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率，進(jìn)一步提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，研究既 耐磨又可靠、成本低的低合金襯板材料的探究和研制工作很有必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐磨可靠，成本低，表面硬度高的礦山專 用低合金襯板。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種礦山專用低合金襯板，其特征在于，包括以下重量百分比的化學(xué)成分： C0. 38-0. 48%, Sil. 30-1. 80%, MnO. 80-1. 20%, ScO. 20-0. 60%, Crl. 80-2. 20%, Lu 彡 0· 50%，S 彡 0· 04%，P 彡 0· 04%，余量為鐵。
[0007] 優(yōu)選的，所述礦山專用低合金襯板包括以下重量百分比的化學(xué)成分：CO. 37%， Sil. 46%，MnO. 95%，ScO. 50%，Cr2. 10%，LuO. 10%，SO. 005%，Ρ0· 005%，余量為鐵。
[0008] 優(yōu)選的，所述礦山專用低合金襯板包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0. 46%， Sil. 65%，Mnl. 00%，ScO. 40%，Crl. 85%，LuO. 25%，SO. 02%，Ρ0· 02%，余量為鐵。
[0009] 更優(yōu)選的，所述礦山專用低合金襯板的制作方法包括以下步驟：
[0010] (1)采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配 料；
[0011] (2)將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1600- 1650°C ;
[0012] (3)對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比；
[0013] (4)將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫 度為1570- 1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1500- 1530°C下進(jìn)行細(xì)流澆鑄；
[0014] (5)當(dāng)鑄件表面溫度不超過(guò)600°C時(shí)，將冷卻后的低合金襯板進(jìn)行分離、精磨；
[0015] (6)將精磨后的低合金襯板投入加熱爐，升溫至950- 1050°C，保溫2- 3小時(shí)；然 后風(fēng)冷淬火，然后250- 300°C回火2 - 2. 2小時(shí)，取出自然冷卻即可。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明不含有鑰、鎳、銅等貴重金屬，成本 低，加入適量Sc、Lu，改善襯板的強(qiáng)度和耐磨性，提高襯板的淬透性，改善襯板組織，本發(fā)明 低合金襯板具有良好的韌性，又具有較高的硬度，在沖擊載荷下得到形變硬化，同時(shí)通過(guò)金 相組織調(diào)整，可以在較大范圍內(nèi)控制其硬度與韌性的匹配關(guān)系；本發(fā)明使用壽命長(zhǎng)，硬度適 中，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0018] 實(shí)施例一：
[0019] 一種礦山專用低合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0. 37%，Sil. 46%， Μη0· 95%，ScO. 50%，Cr2. 10%，LuO. 10%，SO. 005%，Ρ0· 005%，余量為鐵；
[0020] 所述礦山專用低合金襯板的制作方法包括以下步驟：
[0021] (1)采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配 料；
[0022] (2)將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1650°C ;
[0023] (3)對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比；
[0024] (4)將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫 度為1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1530°C下進(jìn)行細(xì)流澆鑄；
[0025] (5)當(dāng)鑄件表面溫度不超過(guò)600°C時(shí)，將冷卻后的低合金襯板進(jìn)行分離、精磨；
[0026] (6)將精磨后的低合金襯板投入加熱爐，升溫至1050°C，保溫3小時(shí)；然后風(fēng)冷淬 火，然后2300°C回火2. 2小時(shí)，取出自然冷卻即可。
[0027] 實(shí)施例二：
[0028] -種礦山專用低合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0. 46%，Sil. 65%， Mnl. 00%，ScO. 40%，Crl. 85%，LuO. 25%，SO. 02%，Ρ0· 02%，余量為鐵；
[0029] 所述礦山專用低合金襯板的制作方法包括以下步驟：
[0030] (1)采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配 料；
[0031] (2)將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1600°C ;
[0032] (3)對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比；
[0033] (4)將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫 度為1570°C，將元素合格的鋼水在溫度1500°C下進(jìn)行細(xì)流澆鑄；
[0034] (5)當(dāng)鑄件表面溫度不超過(guò)600°C時(shí)，將冷卻后的低合金襯板進(jìn)行分離、精磨；
[0035] (6)將精磨后的低合金襯板投入加熱爐，升溫至950°C，保溫2小時(shí)；然后風(fēng)冷淬 火，然后250°C回火2小時(shí)，取出自然冷卻即可。
[0036] 實(shí)施例三：
[0037] -種礦山專用低合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0. 48%，Sil. 80%， Mnl. 20%，ScO. 60%，Cr2. 20%，LuO. 50%，余量為鐵；
[0038] 所述礦山專用低合金襯板的制作方法包括以下步驟：
[0039] (1)采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配 料；
[0040] (2)將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1630°C ;
[0041] (3)對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比；
[0042] (4)將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫 度為1580°C，將元素合格的鋼水在溫度1520°C下進(jìn)行細(xì)流澆鑄；
[0043] (5)當(dāng)鑄件表面溫度不超過(guò)600°C時(shí)，將冷卻后的低合金襯板進(jìn)行分離、精磨；
[0044] (6)將精磨后的低合金襯板投入加熱爐，升溫至1000°C，保溫2. 5小時(shí)；然后風(fēng)冷 淬火，然后270°C回火2. 1小時(shí)，取出自然冷卻即可。
[0045] 實(shí)施例四：
[0046] -種礦山專用低合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0. 38%，Sil. 30%， Μη0· 80%，ScO. 20%，Crl. 80%，LuO. 005%，SO. 04%，Ρ0· 04%，余量為鐵；
[0047] 所述礦山專用低合金襯板的制作方法包括以下步驟：
[0048] (1)采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配 料；
[0049] (2)將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1620°C ;
[0050] (3)對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比；
[0051] (4)將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫 度為1580°C，將元素合格的鋼水在溫度1510°C下進(jìn)行細(xì)流澆鑄；
[0052] (5)當(dāng)鑄件表面溫度不超過(guò)600°C時(shí)，將冷卻后的低合金襯板進(jìn)行分離、精磨；
[0053] (6)將精磨后的低合金襯板投入加熱爐，升溫至980°C，保溫2. 2小時(shí)；然后風(fēng)冷淬 火，然后260°C回火2小時(shí)，取出自然冷卻即可。
[0054] 實(shí)施例五：
[0055] -種礦山專用低合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0. 408 %， Sil. 50%，Μη0· 90%，ScO. 50%，Cr2. 00%，LuO. 30%，SO. 304%，Ρ0· 30%，余量為鐵；
[0056] 所述礦山專用低合金襯板的制作方法包括以下步驟：
[0057] (1)采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配 料；
[0058] (2)將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1640°C ;
[0059] (3)對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比；
[0060] (4)將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫
【權(quán)利要求】
1. 一種礦山專用低合金襯板，其特征在于，包括以下重量百分比的化學(xué)成分： C0. 38-0. 48%, Sil. 30-1. 80%, MnO. 80-1. 20%, ScO. 20-0. 60%, Crl. 80-2. 20%, Lu 彡 0· 50%，S 彡 0· 04%，P 彡 0· 04%，余量為鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用低合金襯板，其特征在于，包括以下重量百分比 的化學(xué)成分：C0. 37%，Sil. 46%，MnO. 95%，ScO. 50%，Cr2. 10%，LuO. 10%，S0. 005%， P0. 005%，余量為鐵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用低合金襯板，其特征在于，包括以下重量百分比 的化學(xué)成分：C0. 46%，Sil. 65%，Mnl. 00 %，ScO. 40%，Crl. 85%，LuO. 25%，S0. 02%， P0. 02%，余量為鐵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的礦山專用低合金襯板的制作方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 采用廢鋼、合金、鎳鐵、錳鐵、鑰鐵為原料按照所述低合金襯板的配比進(jìn)行配料； (2) 將配好的原料置入中頻電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1600- 1650°C ; (3) 對(duì)熔煉得到的鋼水進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)鋼水進(jìn)行元素二次配比； (4) 將變質(zhì)劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫度為 1570- 1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1500- 1530°C下進(jìn)行細(xì)流澆鑄； (5) 當(dāng)鑄件表面溫度不超過(guò)600°C時(shí)，將冷卻后的低合金襯板進(jìn)行分離、精磨； (6) 將精磨后的低合金襯板投入加熱爐，升溫至950- 1050°C，保溫2- 3小時(shí)；然后風(fēng) 冷淬火，然后250- 300°C回火2 - 2. 2小時(shí)，取出自然冷卻即可。
【文檔編號(hào)】C22C38/18GK104087845SQ201410286455
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】李根有, 李駿 申請(qǐng)人:寧國(guó)市正興耐磨材料有限公司