[發明專利]一種耐磨襯板及其制備方法

無效

• 申請號: 201310051686.2
• 申請日: 2013-02-03
• 公開（公告）號: CN103114245A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王曙光
• 申請（專利權）人: 寧波華電鑄鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C21D1/28;C21D1/18;C21D9/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耐磨襯板，具體涉及一種耐磨襯板及其制備方法，屬于金屬材料領域。

背景技術

我國每年要消耗磨機襯板約20萬噸，破碎機襯板約20萬噸，價值近20億元，因此降低襯板材料的損耗具有十分重要的經濟意義。國內外襯板材料的生產和應用經過了30多年的發展，先后經歷了高錳鋼、普通白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵、高鉻鑄鐵到奧氏體高錳鋼和各種通過淬火回火工藝冶煉的中低合金鋼等幾種材質的發展階段。在所述幾種材質中，高鉻鑄鐵的耐磨性好但韌性差。奧氏體高錳鋼的韌性高，原始硬度低，在使用過程中主要依靠奧氏體加工硬化來提高其硬度，在高沖擊載荷條件下可以取得很好的使用效果，但在中小沖擊載荷條件下使用，奧氏體不能充分硬化，其耐磨性差。

中低合金鋼的硬度可在很大的范圍內調整，但一般中低合金鋼制得的耐磨襯板韌性較低。為改善耐磨襯板的韌性，現有技術均通過在耐磨襯板合金鋼中摻雜稀有元素鎳，如中國專利申請文件(公開號：CN102443743A)公開了一種多元合金耐磨鋼固定鍥，其合金成分為：C：0.6-0.68％、Cr：0.8-1.2％、Ni：0.15-0.25％、Mn：1.2-1.6％、Mo：0.2-0.35％、Cu：0.3-0.4％、Si：0.2-0.3％、P和S均不大于0.035％、Re：1.8-2.2％，余量為Fe和不可避免的雜質，該耐磨襯板合金鋼為鉻鎳鉬合金鋼體系，含有較多的鎳、鉬，導致成本較高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的不足，提供一種可降低成本的耐磨襯板及該耐磨襯板的制備方法。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種耐磨襯板，其組成元素及質量百分比為：碳(C)：0.25％-0.30％，錳(Mn)：0.70％-0.90％，硅(Si)：0.30％-0.60％，鉻(Cr)：0.8％-1.10％，鉬(Mo)：0.15％-0.25％，鋁(Al)：0.015％-0.050％，鋯(Zr)：0.025％-0.050％，銅(Cu)≤0.50％，鈮(Nb)≤0.020％，錫(Sn)≤0.020％，余量為鐵(Fe)以及不可避免的雜質；所述耐磨襯板的機械性能如下：硬度為477-514HB，抗拉強度≥1517Mpa，屈服強度≥1240Mpa，延伸率≥7％，斷面率≥9％，在溫度為-40℃時沖擊韌性≥15J/cm²。

相較于現有技術，本發明中的耐磨襯板在不引入稀缺資源鎳的基礎上，通過優化各成分的配比及引入價格較為低廉的鋯、鋁元素，從而得到低成本，硬度、強度、韌性都較高的耐磨襯板。

所述雜質中，硫(S)的質量百分比小于等于0.025％，磷(P)的質量百分比小于等于0.025％。

本發明耐磨襯板中碳含量為0.25-0.30％。在耐磨襯板中碳元素可與鐵、鉻形成穩定的(Cr，Fe)₇C₃型碳化物，也可與Fe、Mn形成碳化物，并通過淬火提高耐磨襯板的耐磨性和硬度，同時又可保證足夠的塑性、韌性及其耐溫性。若當C含量低于0.20％時，碳化物變少，耐磨性不好，而當C含量超過0.30％時，耐磨襯板的機械強度尤其是韌性顯著變差。而碳元素的質量百分比控制在0.25-0.30％，可使碳與其他元素產生協同作用，使本發明中的耐磨襯板具有較好的綜合性能。

錳是耐磨襯板中主要的強化元素，在耐磨襯板中主要起脫氧除氣和提高淬透性等作用。錳在耐磨襯板中可與鐵生成(FeMn)₃C型碳化物，降低奧氏體分解速度，從而大大提高耐磨襯板的淬透性。錳在耐磨襯板中脫氧其含量須在0.6％以上，但若錳含量過高，錳溶于奧氏體中會降低馬氏體轉變溫度進而使淬火組織中殘余的奧氏體量增多從而影響耐磨襯板的耐磨性。在保證奧氏體組織的前提下，錳含量的降低會導致奧氏體穩定性略有下降，但耐磨襯板的耐磨性在高沖力的作用下會顯著提高，加工硬度也顯著增強。在耐磨襯板中添加錳元素還可細化材料組織，提高再結晶溫度，從而增強耐磨襯板在使用過程中因摩擦產生高溫時的耐熱性。因此本發明將錳含量控制在0.7％-0.9％，既保證了奧氏體組織，又增加了奧氏體的硬度和強度，還可大幅提高耐磨襯板的耐磨性、耐溫性，以彌補低碳的不足。