合金组合物、半自磨机衬板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种合金组合物，按重量百分比计，包括如下组分：C：0.3～0.5％，Si：0.5～0.8％，Mn：0.7～1.3％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，Cr：1.5～3％，Mo：0.2～0.4％，Ni：0.15～0.35％，Ti：0.005～0.020％，Cu：0.1～0.35％，B：0.001～0.006％，La：0.02～0.07％，Al：≤0.03％，余量为Fe。本发明专利技术还提供由上述合金组合物制成的半自磨机衬板及其制造方法。本发明专利技术的半自磨机衬板力学性能优异，耐磨性好，减少了检修次数，避免了重复劳动，降低了劳动强度，延长了设备的使用寿命，提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半自磨机，特别涉及一种半自磨机衬板及其制造方法。
技术介绍
半自磨机是国内外火电、矿山、化工、冶金等行业生产中主要粉碎研磨设备，筒体 衬板和磨球则是半自磨机正常运转中的主要工作部件。其工作原理：矿石随筒体转动，位 置迅速提高，很快从受压状态转为张力状态。当矿石重力克服离心力时，矿石就脱离筒体落 下，但各种粒度矿石下落的路径是不同的。大块矿石由于重力大，上身到较低高度时首先滑 落下来，同时对较小颗粒产生冲击和磨碎作用，随后往筒体中心层移动；中等块的矿石随筒 体到达较高的位置后按泻落状态滚落下来，矿石相互磨剥形成泻落区；小块矿石随筒体达 到更高位置沿抛物线轨迹落下，形成矿石瀑落区。此时的冲击力使矿石磨碎成细粒，合乎产 品粒度要求的颗粒通过出料端格筛从中部排出。 半自磨机衬板的使用寿命受到矿石加料量、工况环境、衬板材质及工艺质量等因 素的影响，其中衬板的材质和工艺质量尤为重要。目前国内半自磨机衬板一般采用铬钥合 金，但其力学性能和耐磨性不足，导致使用寿命较短，例如中信铁矿石半自磨机衬板的使用 寿命为65天左右，美卓铁矿石半自磨机衬板的使用寿命为70天左右，均不能满足现场的时 间使用要求。 随着现代化生产的发展，半自磨机需求量越来越多，半自磨机的直径也越来越大， 直径五米左右的半自磨机在生产中已广泛应用，因此对筒体衬板的质量要求越来越高。由 于筒体衬板长期处在严酷的工况中，维修量和更换量都相当大，不仅浪费人力、物力、财力， 且直接影响生产效率，影响现代化企业的文明生产。
技术实现思路
针对上述问题，专利技术人经过长期的深入研究，提供一种合金组合物以及由该合金 组合物制得的半自磨机衬板，以提高半自磨机衬板的力学性能和耐磨性，延长使用寿命。 一方面，本专利技术提供一种合金组合物，按重量百分比计，包括如下组分：C :0. 3? 0· 5%，Si :0· 5 ?0· 8%，Μη :0· 7 ?1. 3%，P :彡 0· 025%，S :彡 0· 025%，Cr :1· 5 ?3%， Mo :0. 2 ?0. 4%，Ni :0. 15 ?0. 35%，Ti :0. 005 ?0. 020%，Cu :0. 1 ?0. 35%，B :0. 001 ? 0· 006%，La :0· 02 ?0· 07%，A1 :彡 0· 03%，余量为 Fe。 在本专利技术的合金组合物的一个实施方式中，按重量百分比计，包括如下组分：C : 0· 35 ?0· 4 %，Si :0· 5 ?0· 55 %，Μη :0· 75 ?0· 8 %，P :彡 0· 025 %，S :彡 0· 025 %，Cr : 1. 6 ?1. 8 %，Mo :0· 25 ?0· 27 %，Ni :0· 2 ?0· 25 %，Ti :0· 015 ?0· 020 %，Cu :0· 1 ? 0· 35%，B :0· 001 ?0· 006%，La :0· 03 ?0· 04%，A1 :彡 0· 03%，余量为 Fe。 另一方面，本专利技术还提供一种半自磨机衬板，由上述合金组合物制成。 在本专利技术的半自磨机衬板的一个实施方式中，所述半自磨机衬板为铁矿石半自磨 机衬板。 再一方面，本专利技术提供上述半自磨机衬板的制造方法，包括以下步骤： (1)按照所述半自磨机衬板所需含量选取各组分，然后铸造该衬板； (2)将在步骤（1)中铸造的所述衬板在800?900°C温度下进行退火处理，保温时 间为8?12小时； (3)将经过步骤（2)中所述退火处理的衬板在850?KKKTC温度下进行淬火处 理，保温时间为2?3小时； (4)将经过步骤（3)中所述淬火处理的衬板在500?600°C温度下进行回火处理， 保温时间为8?12小时。 在本专利技术的制造方法的一个实施方式中，所述退火处理为等温退火。 在本专利技术的制造方法的另一个实施方式中，所述等温退火包括： (a)将所述衬板在800?900°C温度下保温时间为8?12小时； (b)将所述衬板的温度随炉冷却至600?700°C，再保温10?12小时，之后随炉 冷却至400°C以下，再空冷至室温。 在本专利技术的制造方法的另一个实施方式中，还包括在所述退火处理前将所述衬板 在550?600°C温度下保温6?8小时。 在本专利技术的制造方法的一个实施方式中，所述淬火处理为油淬。 在本专利技术的制造方法的一个实施方式中，还包括在所述淬火处理前将所述衬板在 700-800°C温度下保温2-3小时。 本专利技术通过改变半自磨机衬板的配方和热处理工艺，提高了衬板的力学性能和耐 磨性，减少了检修次数，避免了重复劳动，降低了劳动强度，延长了设备的使用寿命，提高了 经济效益。 【附图说明】 图1为根据本专利技术的制造方法的一个实施方式的热处理曲线图。 【具体实施方式】 下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限 于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。 本专利技术提供一种合金组合物，按重量百分比计，包括如下组分：C :0. 3?0. 5%， Si :0· 5 ?0· 8%，Mn :0· 7 ?1. 3%，P :彡 0· 025%，S :彡 0· 025%，Cr :1· 5 ?3%，Mo :0· 2 ? 0· 4%，Ni :0· 15 ?0· 35%，Ti :0· 005 ?0· 020%，Cu :0· 1 ?（λ 35%，B :0· 001 ?0· 006%， La :0· 02 ?0· 07%，A1 :彡 0· 03%，余量为 Fe。 本专利技术还提供一种半自磨机衬板，由上述合金组合物制成。该半自磨机衬板优选 为铁矿石半自磨机衬板。 合金材质的性能是由其金相组织决定的，而金相组织又取决于合金的化学成分及 热处理工艺，本专利技术的半自磨机衬板的化学成分的确定具有如下理由： C :钢中含碳量增加，会使其屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击韧性降低；碳 含量过低时，铸钢的铸造性能差。为了保证合金具有好的强度、韧性以及耐磨性，同时又 不降低其铸造性能，本专利技术的半自磨机衬板中碳的含量为〇. 3?0. 5%，优选为0. 35? 0· 4%。 Si :娃在钢中形成固溶体，可以起到固溶强化的作用，有利于提高钢的强度，但硅 固溶于基体后，降低基体塑性，且硅降低淬透性，容易促使形成珠光体，影响材料耐磨性。合 适的硅加入量在熔炼过程中，硅可以起到固溶强化的作用，有利于提高钢的强度，本专利技术的 半自磨机衬板中，硅的含量为〇. 5?0. 8%，优选为0. 5?0. 55%。 Μη:在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，锰是扩大奥氏体区的元素，含量 过高，会使淬火组织中残留的奥氏体过多，不利于改善衬板的耐磨性，本专利技术的半自磨机衬 板中锰的含量为〇. 7?1. 3%，优选为0. 75?0. 8%。 S和Ρ :硫和磷是原料引入的不可避免的杂质，磷会引起热脆，硫易引起冷脆，为保 证合金的强度和韧性，需严格控制硫和磷的含量，本专利技术的半自磨机衬板中，硫和磷的含量 均< 0· 025%。 Cr:铬能显著提高钢的强度、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金组合物，按重量百分比计，包括如下组分：C：0.3～0.5％，Si：0.5～0.8％，Mn：0.7～1.3％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，Cr：1.5～3％，Mo：0.2～0.4％，Ni：0.15～0.35％，Ti：0.005～0.020％，Cu：0.1～0.35％，B：0.001～0.006％，La：0.02～0.07％，Al：≤0.03％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1. 一种合金组合物，按重量百分比计，包括如下组分：c :0. 3?0. 5%，Si :0. 5? 0· 8%，Mn :0· 7 ?1. 3%，P :彡 0· 025%，S :彡 0· 025%，Cr :1· 5 ?3%，Mo :0· 2 ?0· 4%，Ni : 0. 15 ?0. 35%，Ti :0. 005 ?0. 020%，Cu :0. 1 ?0. 35%，B :0. 001 ?0. 006%，La :0. 02 ? 0· 07%，A1 :彡 0· 03%，余量为 Fe。2. 根据权利要求1的合金组合物，按重量百分比计，包括如下组分：C :0. 35?0. 4%， Si :0· 5 ?0· 55%，Μη :0· 75 ?0· 8%，P :彡 0· 025%，S :彡 0· 025%，Cr :L 6 ?L 8%，Mo : 0. 25 ?0. 27%，Ni :0. 2 ?0. 25%，Ti :0. 015 ?0. 020%，Cu :0. 1 ?0. 35%，B :0. 001 ? 0· 006%，La :0· 03 ?0· 04%，A1 :彡 0· 03%，余量为 Fe。3. -种由根据权利要求1或2的合金组合物制成的半自磨机衬板。4. 根据权利要求3的半自磨机衬板，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：边功勋，段宝山，
申请(专利权)人：太原重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14