一種高錳高碳鋼耐磨溜槽襯板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵基合金的冶煉，特別涉及溜槽上金屬部件的冶煉，具體涉及冶煉一種高錳高碳鋼并鑄造成耐磨溜槽襯板。
【背景技術(shù)】
[0002]用于礦山生產(chǎn)的溜槽是礦物流通運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，需要耐磨、光滑以便物料下滑，但溜槽的工作條件惡劣、易磨損。溜槽襯板是設(shè)置在溜槽上的襯板，承擔(dān)抗磨的功用，需要在長(zhǎng)時(shí)間受物料作為磨料研磨后仍能保持良好的運(yùn)送性能，并且降低替換、維護(hù)的費(fèi)用和工作量。
[0003]溜槽襯板的材料主要有鋼材料、鑄石材料、超高分子量材料等，其中鋼板抗沖擊強(qiáng)度與韌性高于鑄石板和超高分子量聚乙烯板，但耐磨性低于后兩者，應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高錳高碳鋼耐磨溜槽襯板，以克服鋼板因耐磨性不佳對(duì)應(yīng)用帶來(lái)的限制。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種高錳高碳鋼耐磨溜槽襯板，采用電弧爐熔煉鋼料，轉(zhuǎn)入精煉爐中調(diào)整鋼液組分比例后出鋼，所得鋼液經(jīng)真空脫氣后實(shí)型鑄造，所得鑄件經(jīng)包括水淬油冷淬火和高溫快冷回火的熱處理獲得成品件，所述鋼液組分按重量百分比包括1.3-1.5%的C，15-19%的Μη, 1.5-3.5 % 的 Cr, 0.50-0.70 % 的 Mo，0.30-0.70 % 的 V，0.15-0.35 % 的 Ti，0.15-0.25 %的Nb，0.5-2.5%的B，P控制在0.04%以下，Si控制在0.5%以下，余量為Fe。
[0007]進(jìn)一步地，所述電弧爐熔煉鋼料包括在爐底鋪設(shè)生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧恪化至1580-1610°C，45min_l.0h后扒渣并加入碳粉、生石灰和螢石，10_15min后加入猛鐵、鉻鐵、硼鐵，10-15min后加入釩鈦鐵礦，轉(zhuǎn)入精煉爐中加入氧化鉬塊、鈮粉，調(diào)整鋼液組分比例，出鋼溫度為1560-1590°C。
[0008]進(jìn)一步地，所述鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1490-1500°C時(shí)在該真空氛內(nèi)采用干砂造型進(jìn)行實(shí)型造型鑄造。
[0009]進(jìn)一步地，所述鑄件在10-12kPa真空氛中以80-100°C /h升溫至1105-1135°C并保溫1.0-1.5h，撤去真空條件后用80-90°C的清水淬冷使鑄件溫度降至370-400°C，將鑄件轉(zhuǎn)入150-200°C的油浴中冷卻至等溫，取出后置鑄件于600-650°C待等溫后保溫1.0-1.5h，再用80-90°C的清水快速冷卻使鑄件溫度降至150-200°C并空冷至室溫。
[0010]優(yōu)選地，所述鋼液組分按重量百分比包括1.3-1.5%的C，19%的Mn，1.5-3.5%的Cr，0.50% 的 Mo，0.30% 的 V，0.15% 的 Ti，0.15% 的 Nb，0.5-2.5% 的 B，P 控制在 0.04% 以下，Si控制在0.5%以下，余量為Fe。
[0011]本發(fā)明調(diào)整組分比例后的鋼液為過(guò)共析鋼，其中的錳能夠提高鋼的強(qiáng)度和硬度，降低鋼的淬火溫度，增加鋼的硬化深度，尤其是含碳量高時(shí)更為顯著，經(jīng)淬火后形成奧氏體錳鋼，具有良好的耐磨性，是作為溜槽襯板，特別是礦山用溜槽襯板的材料基礎(chǔ)。
[0012]本發(fā)明在電弧爐中熔煉扒渣后，先加入強(qiáng)脫氧劑碳粉之后再加入錳鐵，能夠先進(jìn)行脫氧及克服硫重新回到鋼液中，避免錳因脫氧性及脫硫性而受損失。與錳鐵同時(shí)加入的鉻鐵能夠進(jìn)一步提高鋼的淬透性和強(qiáng)度，增加回火穩(wěn)定性及耐熱性，并提高鋼對(duì)強(qiáng)氧化性酸類(lèi)等腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕能力；同時(shí)加入的硼鐵能夠起到終脫氧的作用，進(jìn)一步保證錳避免用于脫氧。
[0013]加入的釩鈦鐵礦能通過(guò)釩起到增大鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性的作用，并提供強(qiáng)脫氧性的鈦，另外鈦還具有消除鉻在晶界處貧化，提高抗蝕性的作用。
[0014]加入的鈮粉能夠延緩?qiáng)W氏體的再結(jié)晶，并能夠細(xì)化晶粒，為溜槽襯板鑄件提供可能的例如乳制的加工處理余地；加入的氧化鉬塊能提高鋼的淬透性、改善鋼的耐腐蝕性，并且可以防止含因含有錳、鉻而在之后的淬火工藝中產(chǎn)生可逆回火脆性。
[0015]鋼液溫度下降會(huì)在凝固過(guò)程中和凝固后放出溶解氣體，使金屬產(chǎn)生如氣孔的缺陷，降低金屬機(jī)械性能；鋼件在加熱過(guò)程中，由于與空氣相互作用，而使工件表面發(fā)生腐蝕；本發(fā)明在真空氛下對(duì)鋼液進(jìn)行脫氣、對(duì)鑄件進(jìn)行淬火前加熱，可以有效避免上述問(wèn)題。
[0016]目前，高錳鋼鑄件多采用砂型造型工藝，而本發(fā)明采用干砂造型進(jìn)行實(shí)型造型，特別是干砂造型是在真空氛內(nèi)進(jìn)行，有利于干砂的緊實(shí)，退讓性更好，更有利于減少鋼液冷卻后體積收縮出現(xiàn)的應(yīng)力和裂紋。
[0017]本發(fā)明淬火前的升溫速率在調(diào)整所得組分比例的基礎(chǔ)上，能夠保證工件心部溫度上升至設(shè)定溫度前，工件表面溫度不至于過(guò)高而導(dǎo)致奧氏體晶粒粗大，影響硬度和強(qiáng)度。而配合以高溫回火，可使本發(fā)明的鑄件獲得高的硬度和好的耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:
[0019]采用電弧爐熔煉鋼料，在爐底鋪設(shè)生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1580-1610°C，45min后扒渣并加入碳粉、生石灰和螢石，lOmin后加入錳鐵、鉻鐵、硼鐵，lOmin后加入銀鈦鐵礦；
[0020]轉(zhuǎn)入精煉爐中，加入氧化鉬塊、鈮粉，按重量百分比將鋼液組分調(diào)整為1.3%的C，15% 的 Mn，l.5% 的 Cr，0.50% 的 Mo，0.30% 的 V，0.15% 的 Ti，0.15% 的 Nb，0.5% 的 B，P 控制在0.04%以下，Si控制在0.5%以下，余量為Fe，比例檢測(cè)合格后即可出鋼，出鋼溫度為1590°C ；
[0021]所得鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1490-1500°C時(shí)在該真空氛內(nèi)采用干砂造型進(jìn)行實(shí)型造型鑄造；
[0022]所得鑄件在10_12kPa真空氛中以80°C /h升溫至1105°C并保溫1.0h，撤去真空條件后用80-90°C的清水淬冷使鑄件溫度降至370-400°C，將鑄件轉(zhuǎn)入150_200°C的油浴中冷卻至等溫，取出后置鑄件于650°C待等溫后保溫1.0h，再用80-90°C的清水快速冷卻使鑄件溫度降至150-200°C并空冷至室溫即獲得成品件。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]采用電弧爐熔煉鋼料，在爐底鋪設(shè)生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1580-1610 °C，1.0h后扒渣并加入碳粉、生石灰和螢石，15min后加入錳鐵、鉻鐵、硼鐵，15min后加入銀鈦鐵礦；
[0025]轉(zhuǎn)入精煉爐中，加入氧化鉬塊、鈮粉，按重量百分比將鋼液組分調(diào)整為1.5%的C，19% 的 Mn，3.5% 的 Cr，0.70% 的 Mo，0.70% 的 V，0.35% 的 Ti，0.25% 的 Nb，2.5% 的 B，P 控制在0.0