為此本次設(shè)計選擇加錳:0.4%?0.8%。
[0027]鉻:絡(luò)有較強的碳化物形成能力，當(dāng)Cr>4%時，鋼中就會出現(xiàn)高硬度M7C型共晶碳化物。同時，與鐵形成連續(xù)固溶體，在奧氏體中的溶解度很大，故能強化基體，提高基體的強度、硬度而不降低韌性；同時也是提高鋼耐蝕性的重要元素。偏低的含鉻量對材料耐腐蝕性不利，而偏高的鉻含量除了使成本較高外，并會增大回火脆性對韌性不利。并綜合考慮鉻量與碳量的合理匹配，為此本次設(shè)計選擇鉻:6.0%?8.0%。
[0028]銅:銅是非碳化物形成元素，固溶于鐵素體，可以溶入奧氏體，可以使其性能穩(wěn)定，達(dá)到強度和韌性同時上升，能改善襯板的性能，且能改善鋼的耐蝕性。綜合考慮成本選擇加入少量的Cu:0.2%?0.5%。
[0029]鉬:鉬能顯著提高材料的淬透性，固溶強化基體，細(xì)化晶粒，與Cr、Mn混合使用時能減少回火脆性，增強材料的韌性和抗疲勞能力。經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火和回火熱處理后，可以獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。但近年來鉬鐵價格十分昂貴，不宜加入過多，為了控制合金成本，一般在1%左右。這考慮本設(shè)計Mo:0.4%?0.6%。
[0030]磷、硫:磷和硫均為有害元素，產(chǎn)生MnS以及P的共晶，分布在晶界上，降低沖擊韌性；隨著磷量的增加，襯板的使用壽命降低，其含量越低越好。因此嚴(yán)格控制硫、磷含量，P、S 彡 0.03%。
[0031]RE:RE可改善鑄態(tài)結(jié)晶組織，細(xì)化晶粒，增加鋼的致密度，改善夾雜物性質(zhì)、形態(tài)和分布，降低有害雜質(zhì)元素在晶界的偏析程度，使鋼的韌性得到提高，對鋼的耐蝕性也有一定的影響。稀土的加入方法和加入量對鋼性能有很大的影響，加入過量可能惡化鋼的性能。變質(zhì)劑在出鋼前1min將已預(yù)熱的稀土變質(zhì)劑((0.4%鋼液重量)加入鋼包底部稀土的加入量一般依據(jù)[RE]/[S]的比值和稀土回收率確定，回收率在10%?30%之間。由經(jīng)驗公式[RE]/[S] = 2.0?2.5，計算出稀土加入量=0.4%。所以本設(shè)計取0.4% RE (Y基重稀土)。
[0032]實施例:
[0033]濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板化學(xué)成分重量百分比為:0.30%?0.40% C、0.30%?0.35% Si,0.40%?0.50% Mn,6.0%?7.0% Cr,0.40%?0.50% Mo,0.20%?0.40% Cu、P 和 S 彡 0.03%，余量為 Fe。
[0034]濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板及制備方法，包括以下步驟:
[0035]按所述組成原料的重量百分比稱取各元素，在中頻感應(yīng)爐鐵熔化后加入C、S1、Mn，最后加入Cr、Mo，在1550°C出鋼，出鋼前十分鐘左右加稀土改性；
[0036]當(dāng)溫度降到1450°C時，澆注入金屬模具型腔中，澆注采用慢一快一慢的方式；饒注時間控制在18s以內(nèi)；
[0037]熱處理工藝一:以80°C /h加熱速度從常溫加熱到550°C的溫度區(qū)間內(nèi)保溫3h，之后加熱速度提高到200°C /h,油淬溫度在1060°C保溫5h，回火溫度在280°C保溫6h，回火后取出襯板空冷。金相組織見圖2所示。硬度HRC = 50.5，標(biāo)準(zhǔn)V型缺口的沖擊韌性=51.6J/cm2；
[0038]熱處理工藝二:以80°C /h加熱速度從常溫加熱到550°C的溫度區(qū)間內(nèi)保溫3h，之后加熱速度提高到200°C /h,空淬溫度范圍1080°C，保溫6h ;回火溫度為250°C，保溫6h，回火后取出襯板空冷。金相組織見圖3所示。硬度HRC = 50.1，標(biāo)準(zhǔn)V型缺口的沖擊韌性=28.4J/cm2。
【主權(quán)項】
1.一種濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板，其特征在于:所述耐蝕鋼襯板為板條馬氏體、下貝氏體以及少量殘余奧氏體，原料按重量百分比的組成為:C 0.30%?0.50% ；Si 0.30%?0.50% ； Cr 6.0%?8.0%Mn 0.40%?0.80% ；Mo 0.40%?0.50% ；Cu 0.20 ?0.50% ；P、S 彡 0.03% ；RE 0.03%?0.06% ； 余量為Fe及不可避免雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按所述組成原料的重量百分比稱取各元素，在中頻感應(yīng)爐鐵熔化后加入C、S1、Mn，最后加入Cr、Mo，在1500°C?1550°C出鋼，出鋼前十分鐘加入變質(zhì)劑進行變質(zhì)處理； (2)當(dāng)溫度降到1420°C?1460°C時，澆注入金屬模具型腔中，澆注采用慢一快一慢的方式；澆注時間控制在20s以內(nèi)； (3)熱處理工藝:以80°C?100°C/h加熱速度從常溫加熱到550°C?650°C的溫度區(qū)間內(nèi)保溫3?5h，之后加熱速度提高到150°C?200°C /h，油淬溫度在1040°C?1060°C保溫4?6h，回火溫度在260°C?280°C保溫6?10h，回火后取出襯板空冷即可。
3.如權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的制備方法，其特征在于熱處理工藝為:以80°C?1000C /h加熱速度從常溫加熱到5500C?650 V的溫度區(qū)間內(nèi)保溫3?5h，之后加熱速度提高到150°C?200°C /h，空淬溫度范圍1060°C?1080°C，保溫4?6h ；回火溫度為240°C?260°C，保溫6?10h，回火后取出襯板空冷即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的制備方法，其特征在于:所述步驟⑴中變質(zhì)劑顆粒尺寸小于11mm，經(jīng)過150°C?180°C的溫度烘烤后所得。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中變質(zhì)劑為Y基重稀土變質(zhì)劑；所述步驟(I)中變質(zhì)處理采用包內(nèi)沖入法對鋼水進行變質(zhì)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的方法，其特征在于:所述出鋼溫度的1500°C?1550°C，澆注溫度為1430 °C?1450°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的方法，其特征在于:所述熱處理的以80°C?90°C /h加熱速度加熱至550°C?600°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的方法，其特征在于:以加熱速度180°C?200°C /h加熱至淬火溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的方法，其特征在于:所述熱處理的油淬溫度1050°C?1060°C，回火溫度為270°C?280°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板的方法，其特征在于:所述熱處理的空淬溫度1070°C?1080°C，回火溫度為240°C?250°C。
【專利摘要】一種礦山域濕式球磨機使用高強韌性耐蝕襯板及制備方法。成分為：碳0.3％～0.5％，鉻6％～8％，硅0.3～0.5％，錳0.4％～0.8％，鉬0.4％～0.5％，銅0.2％～0.5％，硫、磷≤0.03％，RE0.03％～0.06％，余量為鐵。熱處理分2種方式，1、以80℃～100℃/h的速度加熱到550℃～650℃，保溫3～5h后，再以150℃～200℃/h速度提高到1040℃～1060℃保溫4～6h后，油淬，于260℃～280℃保溫6～10h。2、以80℃～100℃/h的速度常溫加熱到550℃～650℃，保溫3～5h后，之后加熱速度提高到150℃～200℃/h加熱到1060℃～1080℃空淬，240℃～260℃回火。該襯板具有較高的強度和韌性及耐蝕性，有優(yōu)異的硬度和耐磨性，滿足大濕式球磨機襯板的抗沖擊性，大大提高襯板壽命。
【IPC分類】C21D1-18, C22C38-22, C22C33-04
【公開號】CN104532130
【申請?zhí)枴緾N201510029411
【發(fā)明人】宋仁伯, 彭世廣, 譚志東, 王威, 楊富強, 張磊峰, 徐楊
【申請人】北京科技大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月21日