一種含共晶碳化物的球磨機用襯板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C：1.8-2.2％，Si：0.5-0.7％，Mn：0.9-1.1％，Cr：17-19％，Mo：1.1-1.3％，Ca：0.4-0.7％，Al：0.7-1.2％，Ti：1.5-2.3％，S：0.01-0.04％，P：0.02-0.03％，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物(Fe,Cr)7C3，(Fe,Cr)7C3的含量符合如下公式：(Fe,Cr)7C3＝C+1.8×Cr-4.4。本發(fā)明具有較高的耐磨性能、硬度和韌性，硬度可到60-65HRC，沖擊韌性可達9-10J/cm2以上，使襯板能夠承受磨球或磨段的沖擊。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及球磨機襯板【技術領域】，尤其涉及一種含共晶碳化物的球磨機用襯板。 一種含共晶碳化物的球磨機用襯板

【背景技術】
[0002] 球磨機是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的高細磨機械之一。球磨機是將塊狀物料破碎成粉 狀物料的機器，它在生產(chǎn)時球磨機筒體旋轉，帶動筒內(nèi)的物料和鋼球進行旋轉形成落差撞 擊運動。球磨機靠裝在鋼球和物料與筒體內(nèi)的空心擋料圈襯板或實心擋料圈襯板撞擊，以 及鋼球、物料在旋轉筒體內(nèi)相互撞擊摩擦作用將礦石等塊狀物料制成粉末，其中襯板可用 來保護筒體，是重要的基礎零部件，尤其是精密工業(yè)襯板在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用， 襯板使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和磨擦，同時也可利用不同形式的襯板來調(diào)整研磨 體的運動狀態(tài)，增強研磨體對物料的粉碎作用，有助于提高磨機的粉磨效率，增加產(chǎn)量，降 低金屬消耗，目前國內(nèi)球磨機工作對象多為水泥、煤炭、礦石、煤渣等，對球磨機使用時的襯 板破碎率、硬度及沖擊韌性要求越來越高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基本【背景技術】存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種含共晶碳化物的球磨機用襯 板，具有較高的耐磨性能和硬度，硬度可到60-65HRC，而且具有較高的彈性極限、屈服點和 韌性，沖擊韌性可達9-lOJ/cm 2以上，使襯板能夠承受磨球或磨段的沖擊。
[0004] 本發(fā)明提出的一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：c: 1. 8-2. 2 %, Si ：0. 5-0. 7 %, Μη ：0. 9-1. 1 %, Cr :17-19 %, Mo ： 1. 1-1. 3 %, Ca ：0. 4-0. 7 %, A1 :0· 7-1. 2%，Ti :1. 5-2. 3%，S :0· 01-0. 04%，P :0· 02-0. 03%，余量為 Fe 和不可避免 的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3，（Fe，Cr) 7C3的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = C+l. 8XCr-4. 4 ；
[0005] 其制備過程中包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0006] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0007] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0008] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1000-1100°C，升溫過程符合T = (25?35)+4Xlg(t-l)，T為溫度，T單位為。C，t為時間，t單位為min，保溫25-35min后， 繼續(xù)加熱以7-9°C /min的平均升溫速度升至1200-1250°C，保溫2-3h后，取出后水冷至室 溫得到正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為20-30°C /min ;
[0009] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以13_15°C /min的平均升 溫速度升至350-370°C，然后將平均升溫速度改為5-7°C /min升溫至470-480°C并保溫 2. 7-3. 2h，取出風冷得到含共晶碳化物的球磨機用襯板。
[0010] 優(yōu)選地，Cr 與 C 的重量比為 17. 2-18. 6:1. 87-2. 04。
[0011] 優(yōu)選地，在其制備過程的S3中，將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1040-1060°C， 升溫過程符合T = 30+4Xlg(t-l)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保 溫27-30min后，繼續(xù)加熱以6. 7-7. 6°C /min的平均升溫速度升至1230-1240°C，保溫 2. 3-2. 9h后，取出后水冷至室溫得到正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為27-29°C /min。
[0012] 優(yōu)選地，在其制備過程的S4中，將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以 13. 7-14. 5°C /min的平均升溫速度升至355-365°C，然后將平均升溫速度改為5. 5-6. 7°C / min升溫至473-478°C并保溫2. 8-3h，取出風冷得到含共晶碳化物的球磨機用襯板。
[0013] 在由鐵礦石生產(chǎn)各種鐵或鐵合金時，由于鐵礦中往往伴生有磷、硫等金屬或非金 屬礦，導致最終的鐵或鐵合金中含有磷、硫等元素以及難以避免的雜質。
[0014] 本發(fā)明采用高鉻的成分，使襯板中的共晶碳化物增多，而且能提高襯板的耐腐蝕 磨損性，當鉻元素與碳元素的重量比為17. 2-18. 6:1. 87-2. 04時，共晶碳化物的主要類型 為（Fe，Cr)7C3，而當（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = C+1.8XCr-4. 4,大幅 提高了襯板的耐磨性能；再通過正火使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除內(nèi)應力，增加硬 度；正火的升溫過程分為兩步，第一步升溫過程符合T = 30+4Xlg(t-l)，T為溫度，T單位 為°〇，t為時間，t單位為min，使襯板能快速升溫至目標溫度，再通過保溫使襯板內(nèi)外溫度 維持一致，再通過第二步升溫過程使襯板溫度上升速率變緩，加強碳化物均勻化分布，使襯 板的硬度達到60-65HRC，再通過采用水冷并控制其降溫速率，避免冷卻速度過快導致襯板 破碎；再通過中溫回火得到回火屈氏體，具有較高的彈性極限、屈服點和韌性，沖擊韌性可 達9-lOJ/cm 2以上，使襯板能夠承受磨球或磨段的沖擊，降低磨球、磨段或襯板的破碎率。

【具體實施方式】
[0015] 下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0016] 實施例1
[0017] 本發(fā)明提出的一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C : 2. 04%, Si ：0. 6%, Mn ：1%, Cr ：17, 2%, Mo ：1, 2%, Ca ：0. 6%, Al ：1, 1%, Ti ：2, 2%, S ： 0. 03%，P :0. 02%，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3,（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr) 7C3 = C+l. 8 X Cr-4. 4 ;
[0018] 其制備過程中包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0019] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0020] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0021] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1000°C，升溫過程符合T = 35+4Xlg(t-l)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保溫25min后，繼續(xù)加熱以 9°C /min的平均升溫速度升至1200°C，保溫3h后，取出后水冷至室溫得到正火后球磨機襯 板，其平均降溫速度為20°C /min ;
[0022] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以14. 5°C /min的平均升溫速 度升至355°C，然后將平均升溫速度改為6. 7°C /min升溫至473°C并保溫3h，取出風冷得到 含共晶碳化物的球磨機用襯板。
[0023] 實施例2
[0024] 本發(fā)明提出的一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括： C ：2, 2%, Si ：0. 5%, Mn ：1, 1%, Cr ：17%, Mo ：1, 3%, Ca ：0. 4%, Al ：1, 2%, Ti ：1, 5%, S ： 0.04%』：0.02%，余量為？6和不可避免的雜質，其中可形成碳化物的，0)7(： 3，的，0)7(：3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr) 7C3 = C+l. 8 X Cr-4. 4 ;
[0025] 其制備過程中包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0026] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0027] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0028] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1040°C，升溫過程符合T = 30+4X lg(t-l)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保溫30min后，繼續(xù)加熱以 6. 7°C /min的平均升溫速度升至1240°C，保溫2. 3h后，取出后水冷至室溫得到正火后球磨 機襯板，其平均降溫速度為29°C /min ;
[0029] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以13°C /min的平均升溫速度 升至370°C，然后將平均升溫速度改為5°C /min升溫至480°C并保溫2. 7h，取出風冷得到含 共晶碳化物的球磨機用襯板。
[0030] 實施例3
[0031] 本發(fā)明提出的一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C : 1. 87%, Si ：0. 6%, Mn ：1%, Cr ：18, 6%, Mo ：1, 2%, Ca ：0. 5%, A1 ：0. 9%, Ti ：1, 8%, S ： 0. 02%，P :0. 03%，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3,（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr) 7C3 = C+l. 8 X Cr-4. 4 ;
[0032] 其制備過程中包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0033] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0034] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0035] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1060°C，升溫過程符合T = 30+4X lg(t-l)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保溫27min后，繼續(xù)加熱以 7. 6°C /min的平均升溫速度升至1230°C，保溫2. 9h后，取出后水冷至室溫得到正火后球磨 機襯板，其平均降溫速度為27°C /min ;
[0036] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以15°C /min的平均升溫速度 升至350°C，然后將平均升溫速度改為7°C /min升溫至470°C并保溫3. 2h，取出風冷得到含 共晶碳化物的球磨機用襯板。
[0037] 實施例4
[0038] 本發(fā)明提出的一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括： C ：1, 8%, Si ：0. 7%, Μη ：0. 9%, Cr ：19%, Mo ：1. 1%, Ca ：0. 7%, A1 ：0. 7%, Ti ：2. 3%, S ： 0. 01%，P :0. 03%，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3,（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr) 7C3 = C+l. 8 X Cr-4. 4 ;
[0039] 其制備過程中包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0040] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0041] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0042] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1100°C，升溫過程符合T = 25+4X lg(t-l)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保溫35min后，繼續(xù)加熱以 7°C /min的平均升溫速度升至1250°C，保溫2h后，取出后水冷至室溫得到正火后球磨機襯 板，其平均降溫速度為30°C /min ;
[0043] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以13. 7°C /min的平均升溫速
【權利要求】
1. 一種含共晶碳化物的球磨機用襯板，其特征在于，其組分按重量百分比包括：c: 1. 8-2. 2 %, Si ：0. 5-0. 7 %, Μη ：0. 9-1. 1 %, Cr :17-19 %, Mo ： 1. 1-1. 3 %, Ca ：0. 4-0. 7 %, A1 :0· 7-1. 2%，Ti :1. 5-2. 3%，S :0· 01-0. 04%，P :0· 02-0. 03%，余量為 Fe 和不可避免 的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3，（Fe，Cr) 7C3的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = C+l. 8XCr-4. 4 ； 其制備過程中包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟： 51、 熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液； 52、 澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體； 53、 正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1000-1100°C，升溫過程符合T = (25? 35)+4Xlg(t-l)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保溫25-35min后，繼續(xù)加 熱以7-9°C /min的平均升溫速度升至1200-1250°C，保溫2-3h后，取出后水冷至室溫得到 正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為20-30°C /min ; 54、 回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以13-15°C /min的平均升溫速度升 至350-370°C，然后將平均升溫速度改為5-7°C /min升溫至470-480°C并保溫2. 7-3. 2h，取 出風冷得到含共晶碳化物的球磨機用襯板。
2. 如權利要求1所述含共晶碳化物的球磨機用襯板，其特征在于，Cr與C的重量比為 17. 2-18. 6:1. 87-2. 04〇
3. 如權利要求1或2所述含共晶碳化物的球磨機用襯板，其特征在于，在其制備 過程的S3中，將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1040-1060°C，升溫過程符合T = 30+4X lg (t-1)，T為溫度，T單位為°C，t為時間，t單位為min，保溫27-30min后，繼續(xù)加熱 以6. 7-7. 6°C /min的平均升溫速度升至1230-1240°C，保溫2. 3-2. 9h后，取出后水冷至室 溫得到正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為27-29°C /min。
4. 如權利要求1或2所述含共晶碳化物的球磨機用襯板，其特征在于，在其制備過程的 S4中，將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以13. 7-14. 5°C /min的平均升溫速度升至 355-365°C，然后將平均升溫速度改為5. 5-6. 7°C /min升溫至473-478°C并保溫2. 8-3h，取 出風冷得到含共晶碳化物的球磨機用襯板。
【文檔編號】C22C38/36GK104087847SQ201410364526
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】丁仕武, 丁幸, 徐幫明 申請人:寧國市寧武耐磨材料有限公司