[發明專利]一種耐磨高韌性釩、鈮稀土合金鋼襯板及制造工藝

無效

• 申請號: 200910172221.6
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN101660106A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 葛青;葛太華
• 申請（專利權）人: 洛陽瑞圖機械有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C21C5/52;C21C7/06;B22D1/00;B22C9/04;C21D1/28;C21D1/18
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于金屬耐磨材料技術領域，主要涉及一種耐磨高韌性釩、鈮稀土合金鋼襯板及制造工藝。

背景技術

耐磨材料行業是直接為水泥建材、冶金礦山、火力發電工業服務的一個具有強大生命力的新型行業。例如水泥球磨機研磨物料時，其中襯板是球磨機上應用較大的易損件。常用的球磨機襯板材料主要有兩大類：一類是高錳鋼，高錳鋼在較大的沖擊載荷或接觸應力作用下，其表面迅速產生加工硬化，并有高密度位錯和形變孿晶相繼生成，從而產生高耐磨的表面層，而此時內層奧氏體仍保持著良好的韌性。高錳鋼最大的特點有兩個：一是外來沖擊載荷越大，其自身表層耐磨性越高。二是隨著表面硬化層的被磨損，在外載荷作用下產生的新的加工硬化層，連續不斷地形成。由于襯板在球磨機里的使用過程中，有一層物料墊著，受磨球和大塊物料的沖擊作用很小。所以襯板無法產生表面硬化層。另一類襯板是合金鋼襯板，該類產品，雖然硬度較高，但韌性較差，在復雜的球磨機工況狀況下極易產生斷裂與破碎。中國發明專利CN1165203公開了一種多元合金耐磨耐蝕高韌性襯板及其制造方法，襯板的化學成分為：C＝0.45---0.65，Si＝0.5---1.1，Mn＝1.6---3.0，Cr＝0.5---1.2，B＝0.001---0.0025，Ti＝0.1---0.2，P≤0.04，S≤0.04，Re＝0.1，余量為Fe。按該成分鑄成襯板，在780---830℃退火再加熱到820---860℃保溫一定時間后風冷淬火到230-330℃進行余熱保溫16---24小時，在250---270℃、4-6小時回火。該發明的襯板碳含量高，韌性低，脆性大；其原因之一就是鑄件在860℃進行奧氏體化，這時因溫度低，碳化物溶解不足，合金元素形成的強碳化物更難以溶解，就會造成鑄件的塑性差。

發明內容

為解決上述問題，本發明目的是提供一種耐磨高韌性釩、鈮稀土合金鋼襯板及制造工藝。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種耐磨高韌性釩、鈮稀土合金鋼襯板，其特征是：在所述襯板中同時加入有V和Nb化學成分，其加入的重量百分比為：V?0.05～0.1，Nb?0.01～0.03；所述襯板的化學成分及重量百分比為：C?0.25～0.6，Si1.0～2.5，Mn?1.5～2.5，Ni0.4～0.8，Cr?0.7～1.8，Ti?0.02～1.0，V?0.05～0.1，Nb?0.01～0.03，Al?0.04-0.15，La0.0015～0.0023，Ce?0.001～0.0023，其余為Fe和其它不可避免的微量雜質。

一種耐磨高韌性釩、鈮稀土合金鋼襯板的制造工藝，其包括下述步驟：

(1)裝底渣料，爐渣配比為CaO80％+CaF20％，加入量為中頻感應電爐總溶量的2---3％，塊度小于20mm；目的是為先期成渣覆蓋鋼液面，防止鋼水氧化和吸氣，減少輻射熱損失，吸收金屬氧化物和非金屬夾雜物，緩沖金屬爐料的沖擊避免或減輕爐襯機械損傷；

(2)底渣上加小而短的廢鋼板，其塊度為20mm---30mm，加入量為總爐料的0.5％，以求盡快形成熔池，大塊度鋼板沿四周加入，鋼屑和鉻鐵及鎳板等熔化后期直接加入到鋼液中，以求快速熔化，電爐升溫使爐料熔化；待鋼水熔清后直接加入錳鐵、硅鐵進行沉淀脫氧；

(3)攪動鋼液，取爐前分析樣爐前調整成分合格后將溫度升至1600℃----1620℃；加入粉狀硅鈣、鋁粉粒度小于1mm，進行脫氧；

(4)將鈮、釩破碎至粒度小于10mm的小塊加入鋼水中，釩、鈮難溶解，應盡早加入，確保出鋼前完全溶化，對于加入的釩、鈮希望在鋼水中形成VC、NbC以碳化物形成存在，在加入鋁脫氧后加入，這樣可取得較好效果；

(5)將鈦鐵和鑭、錇混合稀土破碎至粒度小于15mm小塊經300℃以下烘干后，置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理；

(6)用消失模法鑄造襯板，澆注溫度為1510℃----1530℃；

(7)達到出鋼溫度，清掃鋼嘴，爐領，爐臺出鋼；

(8)去掉澆冒口，清理襯板上粘砂；

(9)正火，回火；

其特征是：襯板在1100℃進行正火，保溫時間4小時，空冷；再加熱至180℃進行回火，保溫3小時。