[發(fā)明專利]一種燒結(jié)機(jī)篦條用耐熱鋼的熱處理工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210020352.4
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102703821A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仕爽
• 申請（專利權(quán)）人: 劉仕爽
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C21D1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種燒結(jié)機(jī)篦條用耐熱鋼的熱處理工藝。

背景技術(shù)

燒結(jié)機(jī)是鋼鐵冶金的關(guān)鍵設(shè)備，篦條是燒結(jié)機(jī)的關(guān)鍵易損件。其工作溫度在100～1000℃范圍內(nèi)周期變化；高溫?zé)Y(jié)過程中承受燒結(jié)礦料重力作用，粉氣兩項(xiàng)氣流的高速沖擊摩損，以及氣氛中一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣等的氧化腐蝕；卸料過程中承受燒結(jié)礦的機(jī)械磨損；另外還有運(yùn)行過程中的機(jī)械振動、清理過程的機(jī)械沖擊等。高溫氧化、腐蝕、磨損、沖擊、熱疲勞的綜合作用結(jié)果使燒結(jié)機(jī)篦條發(fā)生彎曲變形、間隙增大，甚至斷裂等現(xiàn)象，造成漏料及燒結(jié)工況改變，既惡化工作環(huán)境，又降低燒結(jié)質(zhì)量，必須維修、更換。若停機(jī)維修則影響正常生產(chǎn)、降低設(shè)備利用率及產(chǎn)量，而若在線更換則工人勞動條件、安全性較差。因此，提高篦條的使用壽命一直是冶金企業(yè)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。

耐熱鋼是高溫條件下工作零部件的主要材料之一，按耐熱鋼的基體組織可分為奧氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼和雙相耐熱鋼。其中鐵素體耐熱鋼因其不含或少含價格昂貴的鎳元素，成本低廉，且熱膨脹系數(shù)較小、抗變形能力強(qiáng)而越來越受到重視。但其易形成沿晶界分布的Cr₂₃C₆型碳化物，且隨著Cr和C含量的提高形成傾向增大。其不僅顯著降低室溫沖擊韌性，而且由于Cr₂₃C₆的高溫?zé)岱€(wěn)定性較差，高溫強(qiáng)度較低。

國外燒結(jié)機(jī)篦條曾主要采用高鉻鎳耐熱鋼，如Cr20Ni14、Cr25Ni20等。為了改善鐵素體耐熱鋼的性能通常采用降低碳含量、添加W、Mo、Co、Ti、V、Nb、N、B、Zr、Ni、RE等合金元素及熱處理沉淀強(qiáng)化等方法。如美國專利7,211,159公開了一種鐵素體耐熱鋼：C≤0.01％，Cr?1.0～13％，Co?0.1～8.0％，N?0.01～0.20％，Ni≤3.0％，(V、Nb、Ta、Ti、Hf、Zr)0.01to?0.50％，通過1000～1300℃固溶處理和500～850℃時效處理，獲得MX型沉淀強(qiáng)化相。美國專利6,162,307公開了一種鐵素體耐熱鋼：C?0.02～0.15％，Si?0～1.0％，Cr?1.0～13％，Mn?0.05～1.5％，Ni?0～1.5％，Cr?8.0～13.0％，W?1.5～4.0％，Mo?0～1.0％，Co?2.0～8.0％，V?0.10～0.50％，Ta?0.01～0.50％，Nb?0～0.15％，Nd?0.001～0.24％，Ca?0～0.010，Mg?0～0.010％，N?0.020～0.12％，B?0.～0.030％，Al?0.001～0.050％。

而我國因鎳資源貧乏，價格昂貴則很少采用。國內(nèi)燒結(jié)機(jī)篦條所用的材料主要有如下幾類：

(1)普通鑄鐵：成本低，綜合性能差，目前已很少使用。(2)耐熱鑄鐵：脆性較大、抗氧化性較差，使用壽命短，目前使用很少。(3)高鉻鑄鐵：高溫抗氧化性良好，硬度高、耐磨性好，熱膨脹系數(shù)小、抗變型能力強(qiáng)，但其韌性較差。如許利軍研制的含鎳、鋁的高鉻鑄鐵篦條，其成分為C?2.1～3.15％、Cr?20～24％、Al?0.016～1.12％、Si?1.16～2.10％、Mn?0.14～0.16％、Ni?0.16～1.12％；符寒光等研制的鉻、鋁、硅、鎳多元合金化并經(jīng)硼、鋯變質(zhì)的高鉻鑄鐵篦條，其成分為C?1.8～2.8％、Cr?22～28％、Al?3～7％、Si?1.0～2.5％、Mn?0.5～1.0％、Ni?0.3～1.2％、B?0.005～0.04％、Zr?0.04～0.10％、Y?0.08～0.25％；王立信等研制的含鎳、鉬、釩的高鉻鑄鐵篦條，其成分為C?1.0～1.2％、Cr?20～25％、Al?3～7％、Si?0.6～1.0％、Mn?0.8～5.0％、Ni?0.2～0.8％、Mo?0.6～1.2％、V?0.1～0.5％、RE?0.01～0.03％等。(4)奧氏體耐熱鋼：高溫抗氧化性及高溫強(qiáng)度較好、塑韌性高，但膨脹系數(shù)大、抗變型能力及耐磨性較差，且成本較高。(5)鐵素體耐熱鋼：膨脹系數(shù)小、抗變型能力及抗氧化能力較好，但其高溫性能尚需提高。2002年5月15日公開的公開號為1349001的中國專利“一種制備碳化物顆粒復(fù)合強(qiáng)化高溫耐熱鋼方法及設(shè)備”，是由C、Ti、Nb、Ta、W、Al中的幾種組成的混和粉末包裹線與Cr?24～28％，Ni?13～18％，C?0.5～3％的母合金液連續(xù)反應(yīng)生成TiC，NbC，TaC，WC化合物，并在電磁攪拌作用下使之均勻分布。