本發(fā)明涉及耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板及其制備方法。

背景技術(shù)：

反擊式破碎機(jī)是一種新型高效率的破碎設(shè)備，能處理邊長(zhǎng)100-500毫米以下物料，其抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)350兆帕，適用于破碎中硬物料，具有破碎比大，破碎后物料呈立方體顆粒等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于建材、交通、能源、水泥、礦山、化工等行業(yè)中。眾所周知，襯板是反擊式破碎機(jī)的重要組成部分，在使用過程中由于經(jīng)常受到強(qiáng)烈沖擊，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。襯板磨損會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品粒度不均勻、生產(chǎn)效率下降以及能耗增大等問題。目前，反擊式破碎機(jī)襯板一般采取高錳鋼和高鉻鑄鐵，但存在易變形、耐磨性差、使用壽命短等問題。我國每年消耗的破碎機(jī)襯板量巨大，因此，開發(fā)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)韌性高、耐磨性好的反擊式破碎機(jī)耐磨襯板，取代目前廣泛使用的普通鋼鐵耐磨材料，降低襯板材料的消耗具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度、良好耐磨性，使用壽命長(zhǎng)的反擊式破碎機(jī)用耐磨襯板及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.0-2.8％、Mn 1.0-1.5％、Si 0.3-0.8％、Cr 13-16％、Ni 0.5-1.0％、B 0.12-0.25％、Mo 0.30-0.45％、Cu 0.22-0.40％、Re 0.05-0.15％、Rh 0.05-0.15％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量2-4％的ZrC粉體。

優(yōu)選地，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.1-2.4％、Mn 1.3-1.5％、Si 0.5-0.7％、Cr 13-15％、Ni 0.7-1.0％、B 0.18-0.23％、Mo 0.35-0.40％、Cu 0.28-0.35％、Re 0.09-0.13％、Rh 0.05-0.10％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量2-4％的ZrC粉體。

優(yōu)選地，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.3％、Mn 1.4％、Si 0.7％、Cr 14％、Ni 0.9％、B 0.22％、Mo 0.38％、Cu 0.32％、Re 0.12％、Rh 0.09％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量3％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱過的鑄模中，澆鑄溫度為1470-1500℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到920-950℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1030℃-1050℃，保溫2h后，取出油淬，將淬油后的鑄件回火加熱到260℃-280℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

優(yōu)選地，所述步驟2)中模具預(yù)熱溫度為1050-1100℃。

優(yōu)選地，所述步驟3)中襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為200-220℃。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明通過調(diào)整和控制合金鋼中各元素的組成配比和添加順序，保證鋼中固溶硼含量，提高硼元素的強(qiáng)化效果，使得鋼具有很好的強(qiáng)度，制備工藝中將ZrC粉體和稀土金屬加入到鋼包中，能夠細(xì)化晶粒，作為形核核心，抑制晶體的長(zhǎng)大，還能改變碳化物的生長(zhǎng)形貌，控制碳化物的生長(zhǎng)方向，提高高鉻鑄鐵的強(qiáng)度和耐磨性，并且將鋼水澆鑄到預(yù)熱后的模具中，不易產(chǎn)生疏松的氣孔現(xiàn)象，提高了鑄件內(nèi)部的致密性，后續(xù)的熱處理使得鑄件內(nèi)部組織均勻化，進(jìn)一步提高了表面性能，如強(qiáng)度、沖擊韌性和耐磨性等機(jī)械性能，本發(fā)明制備的高鉻合金耐磨襯板質(zhì)量好，強(qiáng)度高，耐磨性好，不易變形斷裂，使用壽命長(zhǎng)，是普通高鉻合金耐磨襯板壽命的5-7倍。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.3％、Mn 1.4％、Si 0.7％、Cr 14％、Ni 0.9％、B 0.22％、Mo 0.38％、Cu 0.32％、Re 0.12％、Rh 0.09％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量3％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱至1080℃的鑄模中，澆鑄溫度為1480℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到930℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1040℃，保溫2h后，取出油淬，襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為210℃，回火加熱到260℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

實(shí)施例2：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.2％、Mn 1.3％、Si 0.6％、Cr 15％、Ni 0.8％、B 0.20％、Mo 0.36％、Cu 0.3％、Re 0.13％、Rh 0.07％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量2.5％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱至1070℃的鑄模中，澆鑄溫度為1490℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到920℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1030℃，保溫2h后，取出油淬，襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為210℃，回火加熱到270℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

實(shí)施例3：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.1％、Mn 1.5％、Si 0.5％、Cr 15％、Ni 0.7％、B 0.23％、Mo 0.35％、Cu 0.35％、Re 0.09％、Rh 0.10％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量2.5％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱至1100℃的鑄模中，澆鑄溫度為1470℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到920℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1030℃，保溫2h后，取出油淬，襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為220℃，回火加熱到280℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

實(shí)施例4：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.4％、Mn 1.3％、Si 0.7％、Cr 13％、Ni 1.0％、B 0.18％、Mo 0.40％、Cu 0.28％、Re 0.13％、Rh 0.05％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量4％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱至1050℃的鑄模中，澆鑄溫度為1470℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到940℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1040℃，保溫2h后，取出油淬，襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為220℃，回火加熱到280℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

實(shí)施例5：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.0％、Mn 1.5％、Si 0.3％、Cr 16％、Ni 0.5％、B 0.25％、Mo 0.30％、Cu 0.40％、Re 0.05％、Rh 0.15％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量3.5％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱至1080℃的鑄模中，澆鑄溫度為1490℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到930℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1050℃，保溫2h后，取出油淬，襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為200℃，回火加熱到260℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

實(shí)施例6：

一種反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板，所述襯板含有以下質(zhì)量百分比的合金元素：C 2.8％、Mn 1.0％、Si 0.8％、Cr 13％、Ni 1.0％、B 0.12％、Mo 0.45％、Cu 0.22％、Re 0.15％、Rh 0.05％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，所述襯板中還含有占高鉻鑄鐵總質(zhì)量2％的ZrC粉體。

反擊式破碎機(jī)用高鉻合金耐磨襯板的制備方法，包括以下步驟：

1)熔煉：將廢鋼、生鐵、鎳鐵、鉬鐵、廢銅分別加入到中頻電爐中，加熱熔融，熔煉溫度為1570-1600℃，鋼液全部熔化后，再向其中加入烤紅的鉻鐵和硼砂，最后再加入錳鐵、硅鐵、銠鐵，調(diào)整鋼水中各元素成分；

2)澆鑄：將熔煉后的鋼水倒入鋼包中，當(dāng)鋼水注入量為鋼包的1/3時(shí)，，向其中加入稀土金屬Re和ZrC粉體，再將剩下的鋼水注入到鋼包中，將鋼包中的鋼水澆鑄到已預(yù)熱至1060℃的鑄模中，澆鑄溫度為1470℃，冷卻；

3)熱處理：將襯板鑄件加熱到950℃，保溫1小時(shí)，隨爐緩慢冷卻到室溫，再將襯板鑄件加熱到1030℃，保溫2h后，取出油淬，襯板鑄件淬油后出油的表面溫度為210℃，回火加熱到280℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)后空氣冷卻。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。