[發明專利]一種耐腐蝕涂層磨段

有效

• 申請號: 201410271290.3
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104087885A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 趙金斌;楊霄;葛興洋
• 申請（專利權）人: 寧國東方碾磨材料股份有限公司
• 主分類號: C23C4/08
• 分類號: C23C4/08;C23C4/10;C23C4/12;C23C4/02;C21D1/20
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂瑜

技術領域

本發明涉及磨段技術領域，尤其涉及一種耐腐蝕涂層磨段。

背景技術

球磨機是工業生產中廣泛使用的高細磨機械之一。球磨機磨段是球磨機設備研磨物料介質，通過球磨機磨段之間、磨段與物料之間的碰撞摩擦產生磨削作用，從而將物料的粒徑進一步減小。現有技術中，球磨機的磨介磨段主要是鉻系合金、錳系合金等球磨鑄鋼件或球磨鑄鐵件，如高鉻磨段、低鉻磨段、多元合金磨段和釩鈦鉻合金磨段等，其工作對象多為水泥、煤炭、礦石、煤渣等。磨煤機磨段在使用時的硬度和耐磨性是影響磨煤機整形效果的主要因素之一。為了提高破碎效率和磨段的耐用度，需要磨段表面有足夠的硬度和耐磨度。同時，在研磨過程中，磨段與磨料、磨段與襯板以及磨段與磨段之間發生的沖撞不可避免，因此，還要求磨段有一定的韌性，避免破裂，這就對磨段的成分提出高等級的要求。

發明內容

基本背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種耐腐蝕涂層磨段，耐熱耐腐蝕，可在多種環境下使用，尤其適用于濕法研磨，耐磨性能好，硬度可達70HRC以上，沖擊韌性可達7J/cm²。

本發明提出的一種耐腐蝕涂層磨段，按照如下步驟制得：

S1、熔煉：按重量份將170-175份廢鋼、30-35份鉻錠、70-80份生鐵、20-25份硼砂和10-20份錳錠放入感應爐中，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于4％，氬氣流速為20-25L/min,關閉爐門后將感應爐溫度升至2500-2700℃，待上述原料全部熔化后，打開爐門加入50-60份鎂錠、60-70份粒徑為55-60μm的碳粉和30-40份粒徑為30-50μm的硅粉，再次關閉爐門將感應爐溫度升至2700-3000℃保溫3-4h，保溫過程中抽真空維持負壓為0.3-0.4kPa，再次打開爐門撈出浮在液體表面的爐渣后，感應爐中剩余液體為基質合金液；

S2、澆注：將基質合金液出爐向模具中進行澆注，澆注溫度為2400-2500℃，冷卻至340-370℃得到圓柱型合金基質A；

S3、熱處理：將圓柱型合金基質A放入電爐內，向電爐內通入氬氣使電爐中氧含量小于5％，氬氣流速為5-8L/min，將電爐溫度升溫至1200-1300℃，升溫過程符合T＝25+lg(t-1)，T為溫度，T單位為℃，t為時間，t單位為min，保溫3-5h后，將保溫后的圓柱型合金基質A取出置于溫度為160-200℃的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至260-320℃進行保溫，保溫時間為Xmin，然后取出空氣冷卻至室溫得到圓柱型合金基質B，X＝2.4R+(3～6)，其中R為圓柱型合金基質A的半徑，R的單位為mm，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數將1-3份硝酸鎂、2-6份硝酸鉀和3-7份硝酸鈉加入8-15份水中充分攪拌所得；

S4、預處理：將圓柱型合金基質B在室溫下浸入水中5-10min，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機進行清洗，清洗時間為15-20min，清洗溫度為55-65℃，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中10-15min，然后取出置于真空室中進行干燥后，用噴砂機對表面進行粗化處理得到圓柱型合金基質C，圓柱型合金基質C的粗糙度為7-8μm；

S5、噴涂涂層：利用等離子噴涂系統在圓柱型合金基質C表面噴涂一層厚度為101-104μm的純鋁結合層后，再在純鋁結合層的表面噴涂一層厚度為202-207μm陶瓷層得到耐腐蝕涂層磨段，其中純鋁結合層的原料為粒徑20-25μm的鋁粉，陶瓷層的原料為粒徑50-60μm的Al₂O₃和AlN混合粉料，Al₂O₃和AlN的質量比為60-65：35-40，等離子噴涂系統的參數如下：電流600-650A，電壓為50V，氬氣的流量為50-52L/min，氫氣的流量為25-26L/min，原料送粉率為1.6-1.8kg/h。

優選地，S1中，按重量份將173份廢鋼、33份鉻錠、75份生鐵、22份硼砂和18份錳錠放入感應爐中，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于4％，氬氣流速為22L/min,關閉爐門后將感應爐溫度升至2600℃，待上述原料全部熔化后，打開爐門加入57份鎂錠、63份粒徑為55-60μm的碳粉和34份粒徑為30-50μm的硅粉，再次關閉爐門將感應爐溫度升至2900℃保溫3.2h，保溫過程中抽真空維持負壓為0.33kPa，再次打開爐門撈出浮在液體表面的爐渣后，感應爐中剩余液體為基質合金液。