球磨機(jī)襯板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種球磨機(jī)襯板及其制造方法，具體為一種耐熱、耐磨的球磨機(jī)襯板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球磨機(jī)是物料被破碎之后，再進(jìn)行粉碎的關(guān)鍵設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色金屬與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)。球磨機(jī)襯板是用來(lái)保護(hù)筒體，使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和磨擦的部件，同時(shí)也可利用不同形式的襯板來(lái)調(diào)整研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以增強(qiáng)研磨體對(duì)物料的粉碎作用，有助于提高磨機(jī)的粉磨效率，增加產(chǎn)量，降低金屬消耗。上述功能使得球磨機(jī)襯板應(yīng)具備高耐磨、耐沖擊、高強(qiáng)度、高韌性等性能。
[0003]過(guò)去的低合金耐磨材料襯板在設(shè)計(jì)之初并未考慮到高溫的影響，近年來(lái)，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，球磨機(jī)被逐漸加裝烘干倉(cāng)裝置，從而導(dǎo)致磨內(nèi)溫度升高，普通的低合金耐磨材料襯板性能已不能滿足球磨機(jī)高溫工況的要求。
[0004]球磨機(jī)襯板在使用過(guò)程中由于受磨機(jī)內(nèi)高溫的影響，其力學(xué)性能被逐漸改變，使得其沖擊韌性顯著下降，從而導(dǎo)致襯板出現(xiàn)裂紋、斷裂現(xiàn)象。此外，在目前常用的耐熱耐磨襯板材質(zhì)中，鐵以外的材料(非鐵材料)的含量高達(dá)10%-20%，其中不僅含有常見(jiàn)的鉻、鑰元素，還有昂貴的鎢、鎳、釩、鈦等稀有金屬元素，昂貴的原材料使得襯板的生產(chǎn)成本居高不下，制約著球磨機(jī)襯板的發(fā)展，故亟需一種既能滿足使用要求又具有低成本的球磨機(jī)襯板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種球磨機(jī)襯板，進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種球磨機(jī)襯板的制造方法。
[0006]一種用于球磨機(jī)襯板的合金，按重量百分比計(jì)，包括如下組分:C:0.31?0.43%，Si:0.5 ?1.2%, Mn:0.8 ?1.2%, Cr:0.5 ?1.5%, Mo:0.1 ?0.2% ；S: ^ 0.035%, P:(0.035%, Re (稀土 ):0.0015 ?0.0035%, B:0.0015 ?0.0035%，余量為 Fe。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述C含量為0.38?0.42%,所述Si的含量為0.6?1.0%,所述Cr的含量為0.8?1.2%,所述Mo的含量為0.1?0.15%。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種上述合金制成的球磨機(jī)襯板。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述襯板經(jīng)過(guò)如下處理:于640°C _660°C下保溫后，依次進(jìn)行淬火及兩次回火處理。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，所述淬火包括將所述經(jīng)保溫后的襯板的溫度升至960 V -980 V，保溫3-6小時(shí)后，用油冷卻。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，所述回火包括將所述淬火后的襯板的溫度升至2400C _250°C，保溫8-10小時(shí)后，在空氣中冷卻。
[0012]本發(fā)明還提供了一種球磨機(jī)襯板的制造方法，包括熔煉步驟、鑄造步驟和熱處理步驟。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述熱處理步驟包括將所述襯板于640°C _660°C下保溫后，依次進(jìn)行淬火及兩次回火處理。
[0014]本發(fā)明的球磨機(jī)襯板中非鐵材料的含量小于5%，且鉻、鑰的含量更是小于2%，使得球磨機(jī)襯板的成本低。同時(shí)，本發(fā)明的球磨機(jī)襯板硬度高、斷面硬度均勻，韌性強(qiáng)，耐熱性、耐磨性好，并具有良好的抗回火脆性，在高溫球磨機(jī)使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)裂紋、斷裂、脆斷等現(xiàn)象，延長(zhǎng)了襯板的使用壽命，使鑄件性價(jià)比顯著增高。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的球磨機(jī)襯板的熱處理工藝的溫度-時(shí)間關(guān)系圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的球磨機(jī)襯板的金相結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2的球磨機(jī)襯板的金相結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例3的球磨機(jī)襯板的金相結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的球磨機(jī)襯板及其制造方法做詳細(xì)說(shuō)明:
[0020]本發(fā)明的球磨機(jī)襯板，按重量百分比計(jì)，包括如下組分:C:0.31?0.43%，Si:0.5 ?L 2%,Mn:0.8 ?L 2%,Cr:0.5 ?L 5%,Mo:0.1 ?0.2% ；S 0.035%,P..( 0.035%,Re:0.0015 ?0.0035%, B:0.0015 ?0.0035%，余量為 Fe。
[0021]合金材質(zhì)的性能是由其金相組織決定的，而金相組織又取決于合金的化學(xué)成分及熱處理工藝，本發(fā)明的球磨機(jī)襯板的化學(xué)成分的確定具有如下理由:
[0022]C:鋼中含碳量增加，會(huì)使其屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高，但塑性和沖擊韌性降低；碳含量過(guò)低時(shí)，鑄鋼的鑄造性能差。為了保證合金具有好的強(qiáng)度、韌性以及耐磨性，同時(shí)又不降低其鑄造性能，本發(fā)明的球磨機(jī)耐磨襯板中碳的含量為0.31?0.43%，進(jìn)一步優(yōu)選為0.38 ?0.42%ο
[0023]S1:在熔煉過(guò)程中，硅可以起到固溶強(qiáng)化的作用，有利于提高鋼的強(qiáng)度，本發(fā)明的球磨機(jī)耐磨襯板中，娃的含量為0.5?1.2%,優(yōu)選為0.6?1.0%。
[0024]Mn:在煉鋼過(guò)程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30?0.50%。錳是擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素，含量過(guò)高，會(huì)使淬火組織中殘留的奧氏體過(guò)多，不利于改善襯板的耐磨性，本發(fā)明的球磨機(jī)耐磨襯板中錳的含量為0.8?1.2%。
[0025]Cr:鉻能顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度、淬透性和耐磨性，但同時(shí)降低塑性和韌性。鉻能夠降低相變驅(qū)動(dòng)力，還能抑制相變時(shí)碳化物的形核長(zhǎng)大，所以可提高鋼的淬透性。鉻的含量過(guò)低,材料的耐腐蝕性差,含量過(guò)高則韌性差。本發(fā)明的球磨機(jī)耐磨襯板中鉻的含量為0.5 ?1.5%,優(yōu)選為 0.8 ?1.2%ο
[0026]Mo:鑰能有效提高鋼的淬透性，是較強(qiáng)的碳化物形成元素，且其碳化物穩(wěn)定不易長(zhǎng)大，所以能細(xì)化晶粒，大大提高鋼的回火穩(wěn)定性。本發(fā)明為在滿足上述特性的同時(shí)使成本降低，將鑰的含量控制在0.1?0.2%，該含量進(jìn)一步優(yōu)選為0.1?0.15%。
[0027]S和P:硫和磷是原料引入的不可避免的雜質(zhì)，磷會(huì)引起熱脆，硫易引起冷脆，為保證合金的強(qiáng)度和韌性，需嚴(yán)格控制硫和磷的含量，本發(fā)明的球磨機(jī)襯板中，硫和磷的含量均(0.035%。
[0028]Re:稀土(Re)具有脫硫、除氣的作用，加入微量稀土元素不僅能凈化鋼液控制夾雜物形態(tài)，改善一次組織，而且有固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化的作用，同時(shí)能夠細(xì)化晶粒度、減弱淬火開(kāi)裂傾向、抑制回火脆性、提高襯板沖擊韌性和耐磨性。本發(fā)明的球磨機(jī)襯板中，稀土的含量為0.0015?0.0035%。
[0029]B:合金中加入微量的硼可改善其淬透性和致密性，提高強(qiáng)度。另外，在錳含量較高的情況下，加入微量硼，易促進(jìn)淬火組織中出現(xiàn)強(qiáng)韌性好的貝氏體組織，但硼含量過(guò)高，易發(fā)生硼脆現(xiàn)象，會(huì)大幅度降低鑄鋼韌性，本發(fā)明的球磨機(jī)襯板中，硼的含量為0.0015?0.0035%。
[0030]本發(fā)明的球磨機(jī)襯板的熱處理工藝包括如下步驟:將所述襯板于650°C下保溫后，依次進(jìn)行淬火及兩次回火處理。所述淬火步驟包括將所述襯板升至96