[發明專利]一種自磨機和半自磨機專用襯板鋼

在審

• 申請號: 201710130191.7
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN108570625A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 魏明安;武文建;李金璽;吳建明
• 申請（專利權）人: 北京環磨科技有限公司;北京環磨礦冶能效技術研究院有限公司;北京耐磨標準技術有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/02;C22C33/06;B22C9/22;C21D1/18;C21D1/60;C21D9/00;B02C17/22
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本發明涉及一種自磨和半自磨機專用襯板鋼，其化學成分（%）為：C＝0.4～1.1、Si＝0.3～1.2、Mn＝12～19、S＜0.03、P＜0.04、Cr＝12～19、Mo＝0.6～1.5、V＝1.5～2.3，Nb＜0.05，其余為Fe。本發明在高錳鋼中加入多種合金元素，采用奧氏體超飽和固溶強化技術以及第二相粒子彌散強化技術，在奧氏體中添加碳化物，獲得致密而均勻的金相組織，從而達到高硬度，高屈服點和韌性，提高襯板的初始硬度和耐磨性。使用中利用磨球、礦石碰撞襯板產生的能量，誘發襯板表層發生馬氏體相變，進一步提高襯板硬度和耐磨性，延長襯板使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種用于金屬礦物、工業礦物、化工礦物、能源礦物和建材物料粉磨用自磨和半自磨機中，保護筒體減少磨損的一種自磨和半自磨機專用襯板鋼。

背景技術

自磨和半自磨機是金屬礦物、工業礦物、化工礦物、能源礦物和建材物料加工中重要的粉磨設備，襯板的作用是保護自磨和半自磨機的筒體，并將能量傳遞給物料和粉磨介質。襯板材料對于延長襯板的壽命及提高工作效率有重要影響。目前我國廣泛使用的自磨和半自磨機襯板材料為高錳鋼，其屈服強度較低，在使用過程中襯板易變形，時常造成斷裂；這種鋼屬于加工硬化型材料，在使用初期由于未能達到必要的加工硬化程度而存在硬度低、耐磨性差的問題，造成較高的金屬磨損，從而影響了使用壽命。

發明內容

為解決高錳鋼存在的問題，提高自磨和半自磨機襯板耐磨性和使用壽命，本發明提出了一種自磨和半自磨機專用襯板鋼。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：采用特有的材料化學成分，在高錳鋼中加入多種合金元素，合金元素的加入起到固溶強化的作用，稀土元素鈮的加入使晶粒明顯細化，并提高硬度和沖擊韌性。同時采用奧氏體超飽和固溶強化技術進行熱處理，并在奧氏體中添加碳化物。隨后通過適當的時效處理析出第二相粒子彌散強化，使硬度及耐磨性明顯提高，同時獲得高的沖擊韌性。制造完成的襯板材料還具有加工硬化特性。

本發明的有益效果是：通過實施上述技術方案，獲得致密而均勻的奧氏體加碳化物金相組織，從而達到高硬度，高屈服點和韌性，提高襯板的初始硬度和耐磨性，初始硬度可達37～43HRC，改善原有高錳鋼初始硬度低、耐磨性差的問題。使用中利用磨球、礦石碰撞襯板產生的能量誘發襯板表層發生馬氏體相變，加工硬化硬度可達55～60HRC，硬化層厚度達10～20mm，進一步提高襯板硬度和耐磨性，延長襯板使用壽命。

實施方式

本發明一種自磨和半自磨機專用襯板鋼實施例，要求材料化學成分（%）為：C＝0.4～1.1、Si＝0.3～1.2、Mn＝12～19、S＜0.03、P＜0.04、Cr＝12～19、Mo＝0.6～1.5、V＝1.5～2.3，Nb＜0.05，其余為Fe。

按照所要求的化學成分選取廢鋼、合金、錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵等進行配料，放入中頻電爐中，加溫至1510℃進行熔煉，同時對化學成分進行調整。

對鋼液進行檢驗分析，化學成分（%）為：C＝0.66，Si＝0.72，Mn＝13.6，S＝0.02，P＝0.03，Cr＝15.8，Mo＝0.9，V＝1.8，Nb＝0.03，其余為Fe。化學成分在要求的范圍內，合格。

將熔煉好的鋼水在1440℃的溫度下澆注入預先制造完成的自磨和半自磨機專用襯板鑄造模型中，然后冷卻6小時。

冷卻后開模，分離襯板，清理。

將上面鑄造的襯板放入熱處理爐中加熱。加熱過程中，低于680℃時每小時升溫55℃，到達690℃時保溫1h，然后快速升溫至1060℃進行保溫，保溫時間根據襯板厚度每25mm保溫一小時。然后迅速投入低于30℃的水中進行水韌處理，水量應足夠大，冷卻完畢水溫不應超過45℃。