[發明專利]雙液雙金屬復合耐磨襯板制備方法

有效

• 申請號: 201210460140.8
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102921927A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 符寒光;李家榮
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;B22D1/00;C22C38/18;C22C38/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明公開了一種耐磨襯板制備方法，特別涉及一種雙液雙金屬復合耐磨襯板制備方法，屬于鑄造技術領域。

背景技術

高錳鋼襯板韌性好，表面可加工硬化。但該材質用于制造球磨機襯板則易產生塑性變形，切斷固定螺栓，出現塌落事故，且由于使用過程中表面加工硬化不顯著，不能發揮高錳鋼的抗磨潛力。作為高錳鋼襯板的換代產品中碳中鉻多元合金鋼襯板，其基體組織是以馬氏體為主，有較高的初始硬度，但高硬度的碳化物含量較小，抗磨性能仍受到了局限，使用壽命比高錳鋼襯板略有提高。高鉻耐磨鑄鐵襯板具有優異的耐磨性，但存在脆性大、韌性低和使用中易斷裂的不足。將高鉻耐磨鑄鐵和高強、高韌鑄鋼復合，是解決襯板斷裂和耐磨矛盾的重要途徑。中國發明專利CN1962122公開了雙金屬復合鑄造襯板的生產工藝方法，該發明采用鑄型下部放置激冷材料，使先澆入襯層中碳低合金貝氏體抗磨鋼液態金屬，經過一段時間后，在澆入工作層(抗磨層)高碳低合金貝氏體抗磨鋼液態金屬鑄造襯板，鑄件清理后進行等溫淬火。即可形成工作表面為高硬度的高碳低合金貝氏體抗磨鋼抗磨層，襯層為韌性較好中碳低合金貝氏體抗磨鋼的雙金屬復合襯板。采用該發明生產的雙金屬復合鑄造襯板具有生產工藝過程簡單，生產成本低，制造方便，同時也具有產品設備使用壽命高，安全、可靠性高的特點。中國發明專利CN1923372還公開了一種用于球磨機的復合耐磨襯板的制造工藝，具體步驟如下：拉制納米結構金屬絲、處理金屬絲、確定束緊外管尺寸、固定金屬絲、切割復合管、加工襯板框架、焊接羅栓套、放置復合管、平鋪焊接，即加工制造成襯板框架與復合管及隔板緊密結合的復合耐磨襯板。該發明的優點是：充分發揮了納米結構金屬材料的高韌性、高強度、高耐磨和低價格等各種優點，解決了普通合金襯板要消耗大量有色金屬的問題，并且使用壽命比普通材質襯板提高一個數量級。該發明的工藝可控性強、成品率高、生產質量穩定、能耗低、不需要經過熱處理等工藝即可獲得很高的使用性能。中國發明專利CN1109384還公開了一種球磨機鑄鐵襯板及其生產方法，該發明屬于金屬抗磨材料及其制備，是粉磨各類物料的球磨機用襯板及其生產方法。該方法適合沖天爐熔煉，采用多元微合金化技術，并靠合理選配我國富有的含Mn、Cr、W等合金元素做爐料，簡化鑄造成型后的熱處理工序，使襯板的金相為馬氏體、貝氏體復合組織。用該方法制造的襯板具有耐磨性、沖擊韌性較高和使用中無斷裂、變形現象發生，壽命較長等顯著特點。中國發明專利CN1039985還公開了高鉻鑄鐵－優質碳鋼雙金屬復合球磨機襯板。該發明屬于雙金屬復合鑄造球磨機襯板的生產工藝新方法。該工藝方法解決了以上大型球磨機襯板使用最佳耐磨材料－高鉻鑄鐵的問題，這種襯板同時具有高的整體韌性和耐磨性。該發明可用于制造中大型球磨機襯板。中國發明專利CN102284330A還公開了一種球磨機復合襯板及其制造方法，其中球磨機復合襯板包括板體，板體上具有安裝孔，板體包括金屬底層和復合于金屬底層上的塑料層。球磨機復合襯板的制造方法，包括如下步驟：a.制備金屬底層；b.在金屬底層上復合塑料層；c.冷卻即成。該發明的球磨機復合襯板具有強度高、耐磨性好、不易斷裂及破裂的優點。中國發明專利CN101332558還公開了一種雙金屬復合襯板的制造新工藝，包括造型以及澆注，方法步驟如下：(1)將焊有鋼撐(D)的薄鋼板(C)放置在型腔中，薄鋼板(C)將型腔分為耐磨層(A)和普通鋼層(B)；(2)澆注時先澆耐磨層(A)，待鋼水高度達到1cm時，再開始澆注普通鋼層(B)，使兩部分腔體的液面高度差保持2cm不變；(3)升溫至980℃，按照襯板厚度0.5h/cm計算保溫時間并保溫后，淬火使襯板達到硬度為61~62HRC，沖擊值達到8~10J/cm2。該發明簡化了澆注工藝，提高了襯板的復合質量，改善了襯板的耐磨性能；同時能夠避免襯板碎裂，降低了維護成本。中國發明專利CN101884948A還公開了一種復合球磨機襯板及其制備方法。這種復合球磨機襯板在磨損表面復合一層硬質陶瓷顆粒構成抗磨硬質相，以提高耐磨性。將粘結劑和助滲劑加入陶瓷顆粒，攪拌均勻后，按設計要求鋪設到球磨機襯板鑄型中，澆鑄入基體金屬，冷卻脫型清理后即成為復合球磨機襯板。該發明的優點是：在球磨機襯板磨損表面復合一層陶瓷顆粒構成抗磨硬質相，陶瓷顆粒間隙中充填了基體金屬，因此復合面既有陶瓷顆粒的抗磨性，又兼有基體金屬的塑韌性和抗疲勞性，硬質相不易脫落，工藝參數可控性強，組織中不存在夾渣等缺陷，加工操作方便，便于工業化大批量生產，并且襯板使用壽命比普通金屬襯板提高5～8倍。中國發明專利CN102019403A還公開了消失模鑄造雙液雙金屬復合耐磨襯板的工藝，包括以下步驟：1)制作出泡沫襯板模型；2)安裝兩個澆注系統；3)用消失模涂料涂在泡沫襯板模型上，烘烤；4)加干石英砂，振實；5)繼續加滿干石英砂，然后用塑料膜將砂箱覆蓋密封，安裝澆口杯分別連接下澆口的耐磨直澆道和上澆口的鑄鋼直澆道，通過消失模砂箱上的氣道抽真空，以緊固鑄型；6)首先澆注耐磨鐵水，然后再澆注鋼水；7)澆注完畢后，關閉消失模的真空系統直至雙液雙金屬復合耐磨襯板凝固冷卻出箱。該發明的有益效果在于：提高了使用壽命，節省了大量金屬材料，解決了一整體件耐磨性與韌性難以匹配的難點問題，克服了用消失模澆注兩種鐵水不混合不塌箱的難點問題。中國發明專利CN102051557A還公開了一種高鉻鑄鐵-高錳鋼復合襯板，其為高鉻鑄鐵內鑲嵌有低碳高錳鋼絲網的金屬板，它的制造方法主要是：用低碳高錳鋼絲編織絲網；將絲網放入室溫的濃度為1-3％的鹽酸槽內，浸泡5-10分鐘，取出在空氣中自然干燥；將上述低碳高錳鋼絲網放置在鑄型型腔中，按高鉻鑄鐵的常規鑄造工藝鑄造復合襯板；將上述高鉻鑄鐵-高錳鋼復合襯板加熱到1000-1100℃，保溫3-5小時后，放入室溫的淬火油中冷卻到室溫，然后再將襯板再加熱到250-320℃保溫4-6小時后，空冷到室溫。該發明的復合襯板不僅硬度很高(HRC65以上)，而且韌性較好(30J/cm²以上)，具有優異的耐磨和抗沖擊性能。