一种球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺，采用改性抗磨低碳马氏体合金钢代替原来的高锰钢材料，提高衬板的耐磨性能和抗切削磨损性能，降低成本，球磨机衬板中非铁材料的含量小于7%，使得球磨机衬板的成本低，性价比显著提高；本发明专利技术合理设计并减少合金成分，通过热处理进一步加大马氏体组织含量并细化晶粒组织，降低热处理过程中的开裂现象，低碳马氏体合金钢衬板用于中低冲击工况的球磨机衬板制造时，具有较好的抗冲击断裂能力、抗切削及研磨磨损能力、抗冲击变形能力，从而体现出良好的工作性能，与原来材料生产的耐磨衬板相比，其耐磨性和抗切削磨损性要提高2~3倍，使用寿命提高0.5~1.5倍，具有非常好的操作性、实用性和经济性。实用性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及矿山用球磨机耐磨衬板材料
，尤其涉及一种低碳马氏体钢的球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺。

技术介绍

[0002]粉磨球磨机械中的衬板和磨料是目前耐磨材料中金属消耗最大的一类，球磨机衬板在运转过程中主要受到磨料的凿削、切削作用和磨球的间接冲击，其失效形式主要表现为衬板的不耐磨或断裂、磨料磨损。目前，冶金、矿山等行业用球磨机的耐磨衬板大多都是采用高锰钢、中高碳低合金耐磨钢等材料，选用中碳或高碳含量，其目的是首先保证衬板的耐磨性，再通过加入多种合金元素来提高衬板的耐蚀性和耐冲击性。然而中碳或高碳含量使耐蚀性能和耐冲击性能的提高受到极大的限制，难以使衬板材料同时具有耐蚀性
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耐冲击
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耐磨损的特性。在实际使用过程中，这些材料的耐磨衬板存在耐磨性能差，抗切削磨损性能低，使用寿命短，成本高，加工工艺复杂等问题，难以满足球磨机实际复杂工况的不同使用要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述技术问题，提供一种球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺，采用改性抗磨低碳马氏体合金钢代替原来的高锰钢材料，提高衬板的耐磨性能和抗切削磨损性能，降低成本。
[0004]本专利技术所采用的技术方案为：一种球磨机耐磨衬板材料，其化学成分及质量百分数为： C 0.25
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0.45、 Mn 0.50
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1.5、Si 0.4
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1.0、Cr 0.8
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1.5、Mo 0.28
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0.6、Ni 0
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2.2、Ti 0.05、Re 0.2、Al 0.1、S <0.04、P<0.04，余量为铁。
[0005]优选地，球磨机端衬板材料的化学成分及质量百分数为：C 0.25
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0.32、 Mn 0.50
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1.0、Si 0.5
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1.0、Cr 1.0
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1.5、Mo 0.28
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0.40、Re 0.2、Al 0.1、Ti 0.05、S <0.04、P<0.04，余量为铁。
[0006]优选地，球磨机筒体衬板材料的化学成分及质量百分数为：C 0.35
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0.45、Mn 1.0
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1.5、Si 0.4
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0.8、Cr 0.8
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1.3、Mo 0.40
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0.60、Ni 1.8
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2.2、Re 0.2、Al 0.1、Ti 0.05、S <0.04、P<0.04，余量为铁。
[0007]一种球磨机耐磨衬板材料的生产工艺，包括以下步骤：步骤一，根据耐磨衬板的图纸加工好木质模型，再用该模型在砂箱中造型，形成砂型；步骤二，将废钢加入中频电炉中，加热使其熔化，取样进行化验，根据化验结果，按比例依次加入铬铁、钼铁、锰铁、硅铁等材料，继续加热使其全部熔化完全，其化学成分及质量百分数应控制在：球磨机端衬板材料：C 0.25
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0.32、Mn 0.50
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1.0、Si 0.5
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1.0、Cr 1.0
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1.5、Mo 0.28
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0.40、Re 0.2、Al 0.1、Ti 0.05、S<0.04、P<0.04，余量为铁；
球磨机筒体衬板材料：C 0.35
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0.45、Mn 1.0
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1.5、Si 0.4
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0.8、Cr 0.8
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1.3、Mo 0.40
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0.60、Ni：1.8
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2.2、Re 0.2、Al 0.1、Ti 0.05、S<0.04、P<0.04，余量为铁；将钢水温度升到1620℃的出炉温度，去掉浮在钢水表面的杂质；步骤三，将适量的钛铁和纯铝等材料放入钢水包中，再将熔化好的钢水倒入钢水包中，上面盖上一层冒口覆盖剂；步骤四，将钢水通过浇口缓缓倒入砂型中，浇注时实行慢
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快
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慢的浇铸工艺，直到冒口全部注满钢水，保温24小时后清砂；步骤五，将清理好的铸件于高温热处理炉及低温热风炉中，按要求进行扩散退火、淬火、回火的热处理流程，铸件出炉冷却后，经打磨修整符合图纸要求尺寸后检查产品硬度情况，热处理后的硬度标准为HRC：40
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48，尺寸及硬度都达标方可入成品库。
[0008]所述步骤三中冒口覆盖剂包括保温材料、发热材料和渣液形成材料，其中保温材料包括蛭石和低碳石墨，发热材料包括烟道灰、木炭和稻壳，渣液形成材料包括中、低碳石墨，这类石墨除含碳外，还含有10%
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20%的杂质，包括SiO2、Al2O3、CaO和Fe2O3，冒口覆盖剂含有二氧化硅、氧化铝等化学成分，使温度偏低的金属液把冒口覆盖剂引燃，起到燃烧发热、保温的作用，使用冒口覆盖剂能起到除去钢水的氧，降低钢水的降温速度，细化钢水晶粒的作用。
[0009]所述步骤五中的热处理工艺为高温扩散退火
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淬火联动+回火工艺，在衬板达到930℃
±
10℃时保温3
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8h使晶体达到完全奥氏体化，淬火时使用金润宝ZFQ水基淬火剂使其快速冷却达到室温。回火执行低温回火工艺，衬板在完成淬火后进入低温热风炉中，执行300℃、10h的保温来释放组织转变过程中产生的内应力。高温扩散退火
‑
淬火联动工艺是一个连续性的生产过程，大大减少了热处理工艺时间，提高了热处理效率。
[0010]目前，国内外耐磨衬板所使用的基体组织多为奥氏体组织的高锰钢和珠光体组织的中碳合金钢。耐磨衬板在磨机运行中所受到的磨损分为切削和研磨。奥氏体组织的耐磨衬板原始硬度HB≤229，其具有较高的韧性、较低的硬度，其使用硬度的提高是靠物料及钢球在磨机运行中对耐磨衬板表面冲击所形成的硬化层，但在中低强度冲击的磨机内往往硬化层形成的速度比不上混合填充物对衬板切削的速度，也是奥氏体钢在球磨机上使用寿命较短的原因。珠光体组织的耐磨衬板原始硬度为325≤HB≤375，该组织的耐磨衬板韧性及硬度较为适中，一般应用于大型的半自磨机衬板。低碳合金钢的组织是单相板条马氏体，马氏体相基体组织具有组织细小、良好的强韧性配合以及高耐磨性等特点，因此表现出较好的耐冲击腐蚀磨损性能，低碳马氏体组织耐磨衬板在珠光体组织的耐磨衬板的基础上，降低了产品的碳含量，减少衬板开裂的倾向，衬板的硬度能达到40
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48HRC，在中低强度冲击的磨机上使用寿命较好。
[0011]球磨机衬板除受摩擦磨损外还受到很大的冲击力，耐磨性能和机械强度是决定衬板寿命的关键，在设计其化学成分时遵循的原则是在保证韧性满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球磨机耐磨衬板材料，其特征在于，其化学成分及质量百分数为： C 0.25
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0.45、 Mn 0.50
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1.5、Si 0.4
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1.0、Cr 0.8
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1.5、Mo 0.28
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0.6、Ni 0
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2.2、Ti 0.05、Re 0.2、Al 0.1、S <0.04、P<0.04，余量为铁；球磨机端衬板材料的化学成分及质量百分数为：C 0.25
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0.32、 Mn 0.50
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1.0、Si 0.5
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1.0、Cr 1.0
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1.5、Mo 0.28
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0.40、Re 0.2、Al 0.1、Ti 0.05、S <0.04、P<0.04，余量为铁；球磨机筒体衬板材料的化学成分及质量百分数为：C 0.35
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0.45、Mn 1.0
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1.5、Si 0.4
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0.8、Cr 0.8
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1.3、Mo 0.40
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0.60、Ni 1.8
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2.2、Re 0.2、Al 0.1、Ti 0.05、S <0.04、P<0.04，余量为铁。2.根据权利要求1所述的一种球磨机耐磨衬板材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，根据耐磨衬板的图纸加工好木质模型，再用该模型在砂箱中造型，形成砂型；步骤二，将废钢加入中频电炉中，加热使其熔化，取样进行化验，根据化验结果，按比例依次加入铬铁、钼铁、锰铁、硅铁等材料，继续加热使其全部熔化完全，其化学成分及质量百分数应控制在：球磨机端衬板材料：C 0.25
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0.32、Mn 0.50
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1.0、Si 0.5
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1.0、Cr 1.0
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1.5、Mo 0.28
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【专利技术属性】
技术研发人员：栾强华，陈振勇，姜伟，马晶，
申请(专利权)人：中实洛阳新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：