一種高耐磨性能的球磨機用襯板的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C：1.8-2.2％，Si：0.5-0.7％，Mn：0.9-1.1％，Cr：17-19％，Mo：1.1-1.3％，Ca：0.4-0.7％，Al：0.7-1.2％，Ti：1.5-2.3％，S：0.01-0.04％，P：0.02-0.03％，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物(Fe,Cr)7C3，(Fe,Cr)7C3的含量符合如下公式：(Fe,Cr)7C3＝4×C+1.2×Cr+0.8。本發明具有較高的耐磨性能，而且具有較高的彈性極限、屈服點和韌性，沖擊韌性可達12J/cm2以上，使襯板能夠承受磨球或磨段的沖擊。
【專利說明】一種高耐磨性能的球磨機用襯板

【技術領域】
[0001] 本發明涉及球磨機襯板【技術領域】，尤其涉及一種高耐磨性能的球磨機用襯板。

【背景技術】
[0002] 球磨機是工業生產中廣泛使用的高細磨機械之一。球磨機是將塊狀物料破碎成粉 狀物料的機器，它在生產時球磨機筒體旋轉，帶動筒內的物料和鋼球進行旋轉形成落差撞 擊運動。球磨機靠裝在鋼球和物料與筒體內的空心擋料圈襯板或實心擋料圈襯板撞擊，以 及鋼球、物料在旋轉筒體內相互撞擊摩擦作用將礦石等塊狀物料制成粉末，其中襯板可用 來保護筒體，是重要的基礎零部件，尤其是精密工業襯板在國民經濟發展中起著重要作用， 襯板使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和磨擦，同時也可利用不同形式的襯板來調整研磨 體的運動狀態，增強研磨體對物料的粉碎作用，有助于提高磨機的粉磨效率，增加產量，降 低金屬消耗，目前國內球磨機工作對象多為水泥、煤炭、礦石、煤渣等，對球磨機使用時的襯 板破碎率、硬度及沖擊韌性要求越來越高。


【發明內容】

[0003] 基本【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種高耐磨性能的球磨機用襯板， 具有較高的耐磨性能，而且具有較高的彈性極限、屈服點和韌性，沖擊韌性可達12J/cm 2以 上，使襯板能夠承受磨球或磨段的沖擊。
[0004] 本發明提出的一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：c: 1. 8-2. 2 %, Si ：0. 5-0. 7 %, Μη ：0. 9-1. 1 %, Cr :17-19 %, Mo ： 1. 1-1. 3 %, Ca ：0. 4-0. 7 %, Α1 :0· 7-1. 2%，Ti :1· 5-2. 3%，S :0· 01-0. 04%，Ρ :0· 02-0. 03%，余量為 Fe 和不可避免 的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3，（Fe，Cr) 7C3的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = 4XC+1. 2XCr+0. 8 ；
[0005] 其制備過程包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0006] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0007] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0008] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至900-1000°C，升溫過程符合T = (100?200) +arcsint，T為溫度，T單位為。C，t為時間，t單位為min，保溫10-20min后，繼 續加熱以l〇_15°C /min的平均升溫速度升至1150-1200°C，保溫1. 5-2h后，取出風冷至室 溫得到正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為20-30°C /min ;
[0009] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以9-10°C /min的平均升溫速 度升至470-480°C后，保溫3. 2-3. 8h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
[0010] 優選地，Cr與C的重量比為17. 5-18. 5:1. 9-2。
[0011] 優選地，（Fe，Cr)7C3 的含量為 29-31%。
[0012] 優選地，其組分按重量百分比包括：C :1. 9-2%，Si :0. 55-0. 65%，Μη :0. 95-1%， Cr ：17. 5-18. 5 %, Mo ：1. 13-1. 2 %, Ca ：0. 5-0. 6 %, A1 ：0. 9-1. 1 %, Ti ：1. 9-2. 2 %, S ： 0. 02-0. 03%，P :0. 02-0. 03%，余量為Fe和不可避免的雜質。
[0013] 優選地，在其制備過程的S3中，將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至950-980°C，升 溫過程符合T = (100?200)+arcsint，T為溫度，T單位為-C，t為時間，t單位為min,保 溫17-19min后，繼續加熱以12-14°C /min的平均升溫速度升至1180-1190°C，保溫1. 5-2h 后，取出風冷至室溫得到正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為23-27°C /min。
[0014] 優選地，在其制備過程的S4中，將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以 9. 3-9. 8°C /min的平均升溫速度升至472-478°C后，保溫3. 4-3. 6h，取出水冷得到高耐磨性 能的球磨機用襯板。
[0015] 在由鐵礦石生產各種鐵或鐵合金時，由于鐵礦中往往伴生有磷、硫等金屬或非金 屬礦，導致最終的鐵或鐵合金中含有磷、硫等元素以及難以避免的雜質。
[0016] 本發明采用高鉻的成分，使襯板中的共晶碳化物增多，而且能提高襯板的耐腐蝕 磨損性，當鉻元素與碳元素的重量比為17. 5-18. 5:1. 9-2時，共晶碳化物的主要類型為 $6,0)7(：3，而當$6,0)7(： 3的含量符合如下公式：$6,0)7(：3 = 4\0+1.2\0+0.8，大幅 提高了襯板的耐磨性能；再通過正火使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除內應力，增加硬 度，而且采用風冷避免冷卻速度過快導致襯板破碎，但又比退火效率高，步驟簡單；再通過 中溫回火得到回火屈氏體，使襯板的硬度略有下降，達到52-56HRC，但具有較高的彈性極 限、屈服點和韌性，沖擊韌性可達12J/cm 2以上，使襯板能夠承受磨球或磨段的沖擊，降低磨 球、磨段或襯板的破碎率。

【具體實施方式】
[0017] 下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0018] 實施例1
[0019] 本發明提出的一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C: 1.8%, Si ：0.7 %, Μη ：0.9 %, Cr ： 19 %, Mo ：1. 1%, Ca ：0.7 %, A1 ：0.7 %, Ti ：2. 3 %, S ： 0. 01%，P :0. 03%，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3,（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = 4XC+1. 2XCr+0. 8, S卩（Fe，Cr)7C3 的含量為 30. 8% ;
[0020] 其制備過程包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0021] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0022] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0023] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至950°C，升溫過程符合T = 200+arcsint，T為溫度，T單位為-C, t為時間，t單位為min,保溫19min后，繼續加熱以 12°C /min的平均升溫速度升至1190°C，保溫1. 5h后，取出風冷至室溫得到正火后球磨機襯 板，其平均降溫速度為27°C /min ;
[0024] S4、將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以9. 3°C /min的平均升溫速度升至 478°C后，保溫3. 4h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
[0025] 實施例2
[0026] 本發明提出的一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C: 2 %, Si ：0. 55 %, Μη ：1 %, Cr ：17. 5 %, Mo ：1. 2 %, Ca ：0. 5 %, A1 ：1. 1 %, Ti ：1. 9 %, S ： 0. 03%，P :0. 02%，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3,（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = 4XC+1. 2XCr+0. 8, g卩（Fe，Cr)7C3 的含量為 29. 8% ;
[0027] 其制備過程包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0028] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0029] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0030] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至1000°C，升溫過程符合T = 100+arcsint，T為溫度，T單位為°〇，t為時間，t單位為min,保溫lOmin后，繼續加熱以 15°C /min的平均升溫速度升至1150°C，保溫2h后，取出風冷至室溫得到正火后球磨機襯 板，其平均降溫速度為20°C /min ;
[0031] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以10°C /min的平均升溫速度 升至470°C后，保溫3. 8h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
[0032] 實施例3
[0033] 本發明提出的一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C: 2. 2%, Si ：0.5 %, Μη ：1. 1%, Cr ： 17 %, Mo ：1. 3 %, Ca ：0.4 %, A1 ：1. 2 %, Ti ：1. 5 %, S ： 0.04%』：0.02%，余量為？6和不可避免的雜質，其中可形成碳化物的，0)7(： 3，的，0)7(：3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = 4XC+1. 2XCr+0. 8, S卩（Fe，Cr)7C3的含量為30% ;
[0034] 其制備過程包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0035] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0036] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0037] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至900°C，升溫過程符合T = 130+arcsint，T為溫度，T單位為-C, t為時間，t單位為min,保溫20min后，繼續加熱以 10°C /min的平均升溫速度升至1200°C，保溫1. 5h后，取出風冷至室溫得到正火后球磨機襯 板，其平均降溫速度為30°C /min ;
[0038] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以9. 8°C /min的平均升溫速度 升至472°C后，保溫3. 6h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
[0039] 實施例4
[0040] 本發明提出的一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其組分按重量百分比包括：C: 1.9%, Si ：0. 65%,Mn：0. 95%, Cr ：18. 5%,Mo ：1. 13%, Ca ：0. 6%, A1 ：0. 9%, Ti ：2. 2%, S ： 0. 02%，P :0. 03%，余量為Fe和不可避免的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3,（Fe，Cr) 7C3 的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = 4XC+1. 2XCr+0. 8, S卩（Fe，Cr)7C3 的含量為 30. 6% ;
[0041] 其制備過程包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟：
[0042] S1、熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液；
[0043] S2、澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體；
[0044] S3、正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至980°C，升溫過程符合T = 170+arcsint，T為溫度，T單位為-C, t為時間，t單位為min,保溫17min后，繼續加熱以 14°C /min的平均升溫速度升至1180°C，保溫2h后，取出風冷至室溫得到正火后球磨機襯 板，其平均降溫速度為23°C /min ;
[0045] S4、回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以9°C /min的平均升溫速度升 至480°C后，保溫3. 2h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
[0046] 以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，
【權利要求】
1. 一種高耐磨性能的球磨機用襯板，其特征在于，其組分按重量百分比包括：c: 1. 8-2. 2 %, Si ：0. 5-0. 7 %, Μη ：0. 9-1. 1 %, Cr :17-19 %, Mo ： 1. 1-1. 3 %, Ca ：0. 4-0. 7 %, Α1 :0· 7-1. 2%，Ti :1· 5-2. 3%，S :0· 01-0. 04%，Ρ :0· 02-0. 03%，余量為 Fe 和不可避免 的雜質，其中可形成碳化物（Fe，Cr)7C3，（Fe，Cr) 7C3的含量符合如下公式：(Fe，Cr)7C3 = 4XC+1. 2XCr+0. 8 ； 其制備過程包括熔融、澆注、正火和回火四個步驟： 51、 熔融：稱取各原料進行熔融后得到合金液； 52、 澆注：將合金液出爐向模具中進行澆注得到球磨機襯板胚體； 53、 正火：將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至900-1000°C，升溫過程符合T = (100? 200)+arcsint，T為溫度，T單位為-C，t為時間，t單位為min,保溫10-20min后，繼續加熱 以10-15°C /min的平均升溫速度升至1150-1200°C，保溫1. 5-2h后，取出風冷至室溫得到 正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為20-30°C /min ; 54、 回火：將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以9-10°C /min的平均升溫速度升 至470-480°C后，保溫3. 2-3. 8h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
2. 如權利要求1所述高耐磨性能的球磨機用襯板，其特征在于，Cr與C的重量比為 17. 5-18. 5:1. 9-2〇
3. 如權利要求2所述高耐磨性能的球磨機用襯板，其特征在于，（Fe，Cr)7C3的含量為 29-31%。
4. 如權利要求1所述高耐磨性能的球磨機用襯板，其特征在于，其組分按重量百分比 包括：C :1· 9-2%，Si :0· 55-0. 65%，Μη :0· 95-1%，Cr :17· 5-18. 5%，Mo :1· 13-1. 2%，Ca : 0· 5-0. 6%，A1 :0· 9-1. 1%，Ti :1. 9-2. 2%，S :0· 02-0. 03%，P :0· 02-0. 03%，余量為 Fe 和 不可避免的雜質。
5. 如權利要求1-4任一項所述高耐磨性能的球磨機用襯板，其特征在于，在其制備 過程的S3中，將S2得到的球磨機襯板胚體加熱至950-980°C，升溫過程符合T = (100? 200)+arcsint，T為溫度，T單位為-C，t為時間，t單位為min,保溫17-19min后，繼續加熱 以12-14°C /min的平均升溫速度升至1180-1190°C，保溫1. 5-2h后，取出風冷至室溫得到 正火后球磨機襯板，其平均降溫速度為23-27°C /min。
6. 如權利要求1-4任一項所述高耐磨性能的球磨機用襯板，其特征在于，在其制備過 程的S4中，將正火后球磨機襯板置于電爐中，將溫度以9. 3-9. 8°C /min的平均升溫速度升 至472-478°C后，保溫3. 4-3. 6h，取出水冷得到高耐磨性能的球磨機用襯板。
【文檔編號】B02C17/22GK104120359SQ201410364512
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】丁仕武, 丁幸, 徐幫明 申請人:寧國市寧武耐磨材料有限公司