球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料及处理工艺制造技术

一种球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料及处理工艺，解决了现有的球磨机的抗磨材料衬板和磨球易断裂、韧性、抗磨性差，使用寿命低，且生产工艺复杂，成本高的问题；根据合金元素在钢中的作用规律和抗磨材料磨球与衬板在实际工况中的破坏形式确定合适的硬度与冲击韧性及碳化物形态；磨球的材料为４０Ｃｒ２Ｍｎ２Ｓｉ２ＮｉＭｏＶ，衬板的材料为３０Ｃｒ２Ｍｎ２Ｓｉ２ＭｏＶ；将磨球与衬板加热到９２０℃±１０℃，保温７０～９０分，然后空冷，再经２００～３００℃保温２～３小时后空冷的回火处理。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种球磨机的抗磨体材料，特别涉及一种球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料及处理工艺。提高球磨机的运转效率是冶金、矿山、火电及水泥等行业所关注的问题;在球磨机被破碎物已定的情况下，主要是提高抗磨材料衬板和磨球这对抗磨体的使用寿命。在现有的球磨机中采用的金属衬板按材质分有高锰钢、合金白口铸铁及低合金钢，而磨球以白口铸铁居多。选用高锰钢制造衬板，由于球磨机内是粉状物料的作用，不足以造成更大的具备加工硬化的条件，使用后表面硬度HB仅有300左右，而隔仓板几乎没有加工硬化。因此，高锰钢衬板在研磨时寿命较低。其失效形式多表现为磨损失效。生产衬板和磨球用的合金白口铸铁，主要有高、中、低铬白口铸铁、铬钼白口铸铁、锰铬白口铸铁、硼系白口铸铁等。这类材料在衬板的结构设计、安装及工况运转时都有特殊的要求，加之铸造过程中的偏松、缩孔、夹杂、气孔等或应力集中都会成为裂纹源而在冲击负荷下迅速扩散。同时白口铸铁属脆性材料，能满足耐磨性的要求，却不能满足冲击韧性的要求。因此，白口铸铁磨球失效多为破碎，而衬板多为断裂而影响其使用寿命。选用低合金钢如马氏体高炭钢和珠光体钢等，在一定程度上综合了高锰钢和白口铸铁的优点，但珠光体钢的耐磨性较差，而马氏体钢生产工艺复杂、成本高，且韧性也不理想。本专利技术的目的在于解决上述现有所存在的问题，提供一种在强、韧性方面进行恰当匹配、使用寿命高的球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料及处理工艺。本专利技术是这样实现的根据合金元素在钢中的作用规律和抗磨材料磨球与衬板在实际工况中的破坏形式确定合适的硬度与冲击韧性及碳化物形态。磨球的材料为40Cr2Mn2Si2MoV，衬板的材料为30Cr2Mn2Si2NiMoV;磨球的成分含量为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其余为Fe，限制其中S、P含量分别小于0.03%;衬板的材料成分组成为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其余为Fe，限制S、P的含量分别小于0.03%;所采用的热处理工艺为将40Cr2Mn2Si2MoV的磨球、30Cr2Mn2Si2Ni MoV的衬板加热到920℃±10℃，保温70～90分，然后空冷，再经200～300℃保温2～3小时后空冷的回火处理。下面详细说明为了延长球磨机的抗磨材料磨球与衬板的使用寿命，采用相互匹配的磨球与衬板，所采用的磨球的材料成分为40Cr2Mn2Si2MoV，衬板的材料为30Cr2Mn2Si2NiMoV;磨球的成分含量为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其余为Fe，限制S、P的含量分别小于0.03%;衬板的成分含量为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其余为Fe，限制S、P的含量分别小于0.03%。所采用的热处理工艺为将40Cr2Mn2SiMoV的磨球、30Cr2Mn2SiNiMoV的衬板加热到920℃±10℃，保温70～90分，然后空冷，在经200～300℃保温2～3小时后空冷的回火处理。磨球性能可达HRC＝55～60，αk＝10～15J/cm2(U型缺口)，衬板性能可达HRC＝50～55，αK＝20～25J/cm2(U型缺口)。由于采用强化型合金元素Cr、Mo及微量的V(0.1～0.15%)，使C-曲线珠光体鼻子显著右移;用韧化型元素Mn、Si使C-曲线中贝氏体的鼻子下移而获得强韧性兼备的变态贝氏体。采用了磨球和衬板的硬度匹配、显微结构匹配，及热处理工艺;省去了高锰钢的水韧处理或低合金钢的淬火回火工艺，简化了工艺，提高了球磨机的使用寿命。权利要求1.一种球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料，其特征是，抗磨材料磨球与衬板的化学成分含量如下磨球的成分含量为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其余为Fe，限制其中S、P含量分别小于0.03%；衬板的化学成分为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其余为Fe，限制S、P的含量分别小于0.03%。2.根据权利要求1所需的制备球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料磨球与衬板的处理工艺，其特征是，所采用的热处理工艺是将磨球、衬板加热到920℃±10℃，保温70～90分，然后空冷，再经200～300℃保温2～3小时后空冷的回火处理。全文摘要一种球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料及处理工艺，解决了现有的球磨机的抗磨材料衬板和磨球易断裂、韧性、抗磨性差，使用寿命低，且生产工艺复杂，成本高的问题；根据合金元素在钢中的作用规律和抗磨材料磨球与衬板在实际工况中的破坏形式确定合适的硬度与冲击韧性及碳化物形态；磨球的材料为40Cr2Mn2Si2NiMoV，衬板的材料为30Cr2Mn2Si2MoV；将磨球与衬板加热到920℃±10℃，保温70～90分，然后空冷，再经200～300℃保温2～3小时后空冷的回火处理。文档编号C22C38/46GK1103674SQ93115948公开日1995年6月14日 申请日期1993年12月6日 优先权日1993年12月6日专利技术者刘志林, 王炳华, 武晓峰, 阎振帮, 邱克强, 张福银, 袁子洲, 王国春, 杨洪学, 苗立军, 杨占元 申请人:辽宁工学院, 锦州发电厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球磨机的空冷变态贝氏体抗磨材料，其特征是，抗磨材料磨球与衬板的化学成分含量如下：磨球的成分含量为：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其余为Ｆｅ，限制其中Ｓ、Ｐ含量分别小于０. ０３％；衬板的化学成分为：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其余为Ｆｅ，限制Ｓ、Ｐ的含量分别小于０. ０３％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志林，王炳华，武晓峰，阎振帮，邱克强，张福银，袁子洲，王国春，杨洪学，苗立军，杨占元，
申请(专利权)人：辽宁工学院，锦州发电厂，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]