[發明專利]一種中碳中鉻合金鋼耐磨襯板及其制備方法

有效

• 申請號: 201410166877.8
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103993234A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 包瑋
• 申請（專利權）人: 中建材寧國新馬耐磨材料有限公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發軍

技術領域

本發明涉及耐磨金屬材料技術領域，尤其涉及到一種中碳中鉻合金鋼耐磨襯板及其制備方法。

背景技術

磨機襯板除了承受研磨體與物料的沖擊和磨損之外，還有提升研磨體的作用。隨著物料粉磨技術的快速發展，磨機趨予大型化，對襯板材料的性能也提出了更高的要求，提高其耐磨性是研究的重點。襯板材料經過30多年的發展，經歷了高猛鋼、普通白口鑄鋼、鎳硬鑄鐵、高鉻白口鐵到改性高錳鋼和各種淬火回火工藝的中低合金鋼的發展階段。目前國內大型磨機，其襯板選材多數采用高錳鋼，也有采用高鉻鑄鐵、低合金鋼復合鑄造材料的。但從運行實踐看，前者在大磨上實用壽命僅為0.5—1年，且在使用中襯板易發生塑性變形而影響磨機運轉；而后者因采用雙金屬復合鑄造，其鑄造質量不易控制，使用效果也不理想。

傳統中碳中鉻合金鋼耐磨襯板，早20世紀80年代末、90年代初被廣泛應用于電力、水泥、礦山等行業的球磨機上，表現了良好的耐磨性。但是，傳統中碳中鉻合金鋼含有大量的貴重金屬元素鉬、鎳、銅等，節約重合金和資源、降低或不添加鉬、鎳、銅等貴重合金，同時又不影響產品主要性能，耐磨性達到或超過傳統中碳中鉻合金鋼耐磨襯板，顯得既迫切又十分重要。

中國專利CN102719748A公開了一種含鎢耐熱合金鋼襯板材料及其制備方法，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.2-0.4％、硅0.9-1.2％、錳3.7-4.2％、鉻3.2-3.4％、鉬0.12-0.16％、鎢1.0-1.4％、鈦0.02-0.04％、Be0.04-0.07％、S≤0.04％、P≤0.04％、余量為鐵。該發明的合金鋼在中低碳鋼的基礎上添加鎢、鉬、硼等元素，得到的合金鋼具有高的硬度、優異的耐磨性，而且還具有韌性好、紅硬高、熱強高、耐腐蝕的優點。但該發明還含有鉬，成本比較高，且該發明的襯板未經過變質處理，不能夠滿足磨機對襯板抗沖擊性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低，韌性高，抗沖擊性好的中碳中鉻合金鋼襯板及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種中碳中鉻合金鋼耐磨襯板，其特征在于，包括以下重量百分比的化學成分：碳0.35—0.65％，鉻3.0—5.5％，硅0.4—1％，錳0.5—1％，鎂0.2—0.5％，釩0.05—0.12％，硼0.002—0.005％，鋁0.3—0.6％，鈣0.1—0.5％，RE0.05—0.08％，硫0.0005—0.035％，磷0.0005—0.035％，余量為鐵。

優選的，所述中碳中鉻合金鋼耐磨襯板包括以下重量百分比的化學成分：碳0.35—0.60％，鉻3.5—5.5％，硅0.4—0.8％，錳0.5—0.8％，鎂0.25—0.45％，釩0.05—0.09％，硼0.0025—0.0045％，鋁0.3—0.6％，鈣0.25—0.5％，RE0.05—0.08％，硫0.0005—0.035％，磷0.0005—0.035％，余量為鐵。

一種中碳中鉻合金鋼耐磨襯板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)熔煉：將清潔干燥的普通廢鋼、生鐵、不銹鋼廢料、鎂砂、增碳用廢電極加入煉爐里，加熱熔化，將溫度升至1450—1500℃，除渣，加入已預熱的錳鐵、硅鐵進行沉淀脫氧，加入已預熱的釩鐵，再造新渣，扒渣取樣，快速調整成分，當鐵水溫度達到1520—1550℃時，加入已預熱的硅鐵和復合脫氧劑進行脫氧、脫硫、脫磷，待鋼液溫度升至1580℃時，加入已預熱的硼鐵和保溫劑，出鐵前10分鐘采用深插鋁絲的方法進行擴散脫氧；

(2)變質處理和澆注：將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫度為1550—1580℃，然后將鋼水澆入鋼錠模內，鋼水澆注溫度在1440—1460℃，澆注先慢、中快、后細；

(3)鑄型：當鑄件表面溫度不超過600℃時，鋼錠脫模，采用外冷鐵和加保溫冒口的鑄型工藝通過破壞性試驗及觀察宏觀斷口的方法，修正外冷鐵；

(4)熱處理：將襯板放入熱處理爐里，保溫溫度在950±10℃，保溫1.8—2小時后，風冷淬火，然后300—320℃回火2—2.2小時，取出自然冷卻即可。

優選的，所述步驟(1)中復合脫氧劑的包括以下重量百分比的化學元素成分：硅25—35％，鋁25—30％，鈣15—20％，鎂1—5％，硫0.0015—0.02％，磷0.0015—0.02％，碳0.0015—0.02％，余量為鐵。

優選的，所述步驟(2)中復合變質劑為稀土變質劑。