專利名稱：球磨機(jī)的空冷變態(tài)貝氏體抗磨材料及處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種球磨機(jī)的抗磨體材料，特別涉及一種球磨機(jī)的空冷變態(tài)貝氏體抗磨材料及處理工藝。
提高球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率是冶金、礦山、火電及水泥等行業(yè)所關(guān)注的問題;在球磨機(jī)被破碎物已定的情況下，主要是提高抗磨材料襯板和磨球這對(duì)抗磨體的使用壽命。
在現(xiàn)有的球磨機(jī)中采用的金屬襯板按材質(zhì)分有高錳鋼、合金白口鑄鐵及低合金鋼，而磨球以白口鑄鐵居多。
選用高錳鋼制造襯板，由于球磨機(jī)內(nèi)是粉狀物料的作用，不足以造成更大的具備加工硬化的條件，使用后表面硬度HB僅有300左右，而隔倉板幾乎沒有加工硬化。因此，高錳鋼襯板在研磨時(shí)壽命較低。其失效形式多表現(xiàn)為磨損失效。
生產(chǎn)襯板和磨球用的合金白口鑄鐵，主要有高、中、低鉻白口鑄鐵、鉻鉬白口鑄鐵、錳鉻白口鑄鐵、硼系白口鑄鐵等。這類材料在襯板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝及工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都有特殊的要求，加之鑄造過程中的偏松、縮孔、夾雜、氣孔等或應(yīng)力集中都會(huì)成為裂紋源而在沖擊負(fù)荷下迅速擴(kuò)散。同時(shí)白口鑄鐵屬脆性材料，能滿足耐磨性的要求，卻不能滿足沖擊韌性的要求。因此，白口鑄鐵磨球失效多為破碎，而襯板多為斷裂而影響其使用壽命。
選用低合金鋼如馬氏體高炭鋼和珠光體鋼等，在一定程度上綜合了高錳鋼和白口鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)，但珠光體鋼的耐磨性較差，而馬氏體鋼生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，且韌性也不理想。
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有所存在的問題，提供一種在強(qiáng)、韌性方面進(jìn)行恰當(dāng)匹配、使用壽命高的球磨機(jī)的空冷變態(tài)貝氏體抗磨材料及處理工藝。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的根據(jù)合金元素在鋼中的作用規(guī)律和抗磨材料磨球與襯板在實(shí)際工況中的破壞形式確定合適的硬度與沖擊韌性及碳化物形態(tài)。
磨球的材料為40Cr2Mn2Si2MoV，襯板的材料為30Cr2Mn2Si2NiMoV;磨球的成分含量為C% 0.35～0.45 Cr% 1.5～2.5Mn% 1.5～2.5 Si% 1.5～2.0Mo% 0.6～0.8 V% 0.15～0.2其余為Fe，限制其中S、P含量分別小于0.03%;
襯板的材料成分組成為C% 0.28～0.35 Cr% 1.5～2.0Mn% 1.8～2.2 Si% 1.5～2.0Ni% 1.0～1.5 Mo% 0.4～0.6V% 0.1～0.2其余為Fe，限制S、P的含量分別小于0.03%;
所采用的熱處理工藝為將40Cr2Mn2Si2MoV的磨球、30Cr2Mn2Si2Ni MoV的襯板加熱到920℃±10℃，保溫70～90分，然后空冷，再經(jīng)200～300℃保溫2～3小時(shí)后空冷的回火處理。
下面詳細(xì)說明為了延長(zhǎng)球磨機(jī)的抗磨材料磨球與襯板的使用壽命，采用相互匹配的磨球與襯板，所采用的磨球的材料成分為40Cr2Mn2Si2MoV，襯板的材料為30Cr2Mn2Si2NiMoV;
磨球的成分含量為C% 0.35～0.45 Cr% 1.5～2.5Mn% 1.5～2.5 Si% 1.5～2.0Mo% 0.6～0.8 V% 0.15～0.2其余為Fe，限制S、P的含量分別小于0.03%;
襯板的成分含量為C% 0.28～0.35 Cr% 1.5～2.0Mn% 1.8～2.2 Si% 1.5～2.0Ni% 1.0～1.5 Mo% 0.4～0.6V% 0.1～0.2其余為Fe，限制S、P的含量分別小于0.03%。
所采用的熱處理工藝為將40Cr2Mn2SiMoV的磨球、30Cr2Mn2SiNiMoV的襯板加熱到920℃±10℃，保溫70～90分，然后空冷，在經(jīng)200～300℃保溫2～3小時(shí)后空冷的回火處理。磨球性能可達(dá)HRC＝55～60，αk＝10～15J/cm2(U型缺口)，襯板性能可達(dá)HRC＝50～55，αK＝20～25J/cm2(U型缺口)。
由于采用強(qiáng)化型合金元素Cr、Mo及微量的V(0.1～0.15%)，使C-曲線珠光體鼻子顯著右移;用韌化型元素Mn、Si使C-曲線中貝氏體的鼻子下移而獲得強(qiáng)韌性兼?zhèn)涞淖儜B(tài)貝氏體。采用了磨球和襯板的硬度匹配、顯微結(jié)構(gòu)匹配，及熱處理工藝;省去了高錳鋼的水韌處理或低合金鋼的淬火回火工藝，簡(jiǎn)化了工藝，提高了球磨機(jī)的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種球磨機(jī)的空冷變態(tài)貝氏體抗磨材料，其特征是，抗磨材料磨球與襯板的化學(xué)成分含量如下磨球的成分含量為C% 0.35～0.45 Cr% 1.5～2.5Mn% 1.5～2.5Si% 1.5～2.0Mo% 0.6～0.8V% 0.15～0.2其余為Fe，限制其中S、P含量分別小于0.03%；襯板的化學(xué)成分為C% 0.28～0.35 Cr% 1.5～2.0Mn% 1.8～2.2Si% 1.5～2.0Ni% 1.0～1.5Mo% 0.4～0.6V% 0.1～0.2其余為Fe，限制S、P的含量分別小于0.03%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所需的制備球磨機(jī)的空冷變態(tài)貝氏體抗磨材料磨球與襯板的處理工藝，其特征是，所采用的熱處理工藝是將磨球、襯板加熱到920℃±10℃，保溫70～90分，然后空冷，再經(jīng)200～300℃保溫2～3小時(shí)后空冷的回火處理。
全文摘要
一種球磨機(jī)的空冷變態(tài)貝氏體抗磨材料及處理工藝，解決了現(xiàn)有的球磨機(jī)的抗磨材料襯板和磨球易斷裂、韌性、抗磨性差，使用壽命低，且生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高的問題；根據(jù)合金元素在鋼中的作用規(guī)律和抗磨材料磨球與襯板在實(shí)際工況中的破壞形式確定合適的硬度與沖擊韌性及碳化物形態(tài)；磨球的材料為40Cr2Mn2Si2NiMoV，襯板的材料為30Cr2Mn2Si2MoV；將磨球與襯板加熱到920℃±10℃，保溫70～90分，然后空冷，再經(jīng)200～300℃保溫2～3小時(shí)后空冷的回火處理。
文檔編號(hào)C22C38/46GK1103674SQ93115948
公開日1995年6月14日 申請(qǐng)日期1993年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月6日
發(fā)明者劉志林, 王炳華, 武曉峰, 閻振幫, 邱克強(qiáng), 張福銀, 袁子洲, 王國春, 楊洪學(xué), 苗立軍, 楊占元 申請(qǐng)人:遼寧工學(xué)院, 錦州發(fā)電廠