一种高韧性低铬白口铸铁磨段制造技术

本发明专利技术公开了一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.05

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性低铬白口铸铁磨段


[0001]本专利技术涉及耐磨材料
，尤其涉及一种高韧性低铬白口铸铁磨段。

技术介绍

[0002]球磨机是广泛用于建材、冶金、矿山、电力等行业破碎物料的关键设备，磨段是球磨机中常用的研磨介质，其直接影响了物料破碎质量以及生产效率，进而影响了生产企业的生产成本，因此，提高磨段的综合性能，延长其使用寿命具有重要的经济意义。低铬白口铸铁是一种廉价的耐磨材料，其拥有良好的耐磨性和硬度，且生产工艺简单，价格低廉，被广泛用作多种耐磨材料，但是低铬白口铸铁韧性低，在使用中往往存在使用寿命短的缺陷，限制了其应用。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其硬度高，韧性好，耐磨性能优异，在使用过程中，破碎率低，使用寿命长。
[0004]本专利技术提出的一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.05
‑
3.68％、Cr：4.2
‑
4.9％、Si：2.7
‑
3.2％、Cu：0.22
‑
0.41％、Mn：1.2
‑
1.48％、B：0.035
‑
0.049％、La+Ce+Yb：0.1
‑
1％、Al：0.05
‑
0.12％、Ti：0.026
‑
0.033％、Mo：0.25
‑
0.39％、V：0.37
‑
0.46％、Zr：0.03
‑
0.05％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。
[0005]优选地，Cu、Mo、Cr的质量百分比满足以下关系式：Cu+Mo+Cr＝4.9
‑
5.4％。
[0006]优选地，Si、Mn、Cu、Mo的质量百分比满足以下关系式：Si+Mn＝5
×
Cu+4.2
×
Mo+0.73％。
[0007]优选地，B、Cu、Mo的质量百分比满足以下关系式：3
×
B+Mo≥Cu。
[0008]优选地，La、Ce、Yb的质量百分比满足以下关系式：La＝2
×
Ce，且La≥Yb。
[0009]优选地，所述高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.1％、Cr：4.5％、Si：2.788％、Cu：0.38％、Mn：1.48％、B：0.035％、La：0.4％、Ce：0.2％、Yb：0.3％、Al：0.07％、Ti：0.031％、Mo：0.39％、V：0.42％、Zr：0.04％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。
[0010]优选地，所述高韧性低铬白口铸铁磨段，经过下述热处理过程：将待处理件升温至650
‑
700℃，保温30
‑
60min，然后升温至960
‑
980℃保温120
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180min，空冷，升温至170
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220℃保温20
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60min，然后升温至250
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300℃保温60
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120min空冷；再升温至520
‑
580℃保温10
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30min，升温至600
‑
730℃保温20
‑
45min，空冷。
[0011]优选地，在升温的过程中，升温速度为8
‑
13℃/min。
[0012]碳是决定铸铁硬度和冲击功的关键元素，碳含量高，则硬度高，但是比较脆，本专利技术所述高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分中，适当提高了C的含量，将其含量控制在3.05
‑
3.68％，提高了磨段的硬度，同时添加了Si、Mn、Mo、Cu和Cr，并使其满足关系式Si+Mn＝5
×
Cu+4.2
×
Mo+0.73％和Cu+Mo+Cr＝4.9
‑
5.4％，发挥各元素的协同作用，改善了材料的淬透性并增加了奥氏体的稳定性，推迟奥氏体的珠光体转变，热处理时促进马氏体的生成，
使材料的硬度和冲击功值都提高，使得到的组织中晶粒更加细小，改善了磨段的韧性，改善了C含量的增加引起的脆性大的缺陷；添加了Si，并使其含量具体控制在2.7
‑
3.2％，调控了体系中碳化物的形状和含量，使体系中的碳化物形核率增大，尺寸变得细小，碳化物含量增加，基体的硬度以及宏观硬度增加，磨损性能提高，同时在基体组织中能产生相变诱发效应，减少应力集中，有高的裂纹扩展能力，提高铸铁的耐磨性能；加入了B，并使B、Cu、Mo的质量百分比满足关系式3
×
B+Mo≥Cu，发挥协同作用，显著提高了铸铁的硬度，改善了磨段的耐磨性；稀土La、Ce、Yb加入体系中，且La、Ce、Yb的质量百分比满足关系式La＝2
×
Ce，且La≥Yb，改善了结晶组织，保证硬度的条件下提高了韧性，进而提高了磨段的使用寿命。
[0013]本专利技术所述高韧性低铬白口铸铁磨段，通过化学成分的优化，并将其进行了特殊的热处理过程，控制了热处理过程的温度和时间，使铸铁中的基体组织和碳化物均得以细化，碳化物呈孤立分布，补偿了其尖角效应对韧性造成的负面影响，使得到的磨段达到了硬度和韧性的良好配合，使其冲击韧性好，硬度高，使用寿命长。
具体实施方式
[0014]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0015]实施例1
[0016]本专利技术提出的一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.68％、Cr：4.21％、Si：2.7％、Cu：0.41％、Mn：1.256％、B：0.049％、La：0.04％、Ce：0.02％、Yb：0.04％、Al：0.12％、Ti：0.026％、Mo：0.28％、V：0.46％、Zr：0.03％、P：0.04％、S：0.04％，余量为Fe。
[0017]实施例2
[0018]本专利技术提出的一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.05％、Cr：4.21％、Si：2.7％、Cu：0.34％、Mn：1.2％、B：0.035％、La：0.5％、Ce：0.25％、Yb：0.25％、Al：0.05％、Ti：0.033％、Mo：0.35％、V：0.37％、Zr：0.05％、P：0.05％、S：0.05％，余量为Fe。
[0019]经过下述热处理过程：升温至700℃，保温30min，然后升温至980℃保温120min，空冷，升温至220℃保温20min，然后升温至270℃保温120min空冷；再升温至580℃保温10min，升温至730℃保温20min，空冷；在升温的过程中，升温速度为9℃/min。
[0020]实施例3
[0021]本专利技术提出的一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其化学成分按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性低铬白口铸铁磨段，其特征在于，其化学成分按质量百分比包括：C：3.05
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3.68％、Cr：4.2
‑
4.9％、Si：2.7
‑
3.2％、Cu：0.22
‑
0.41％、Mn：1.2
‑
1.48％、B：0.035
‑
0.049％、La+Ce+Yb：0.1
‑
1％、Al：0.05
‑
0.12％、Ti：0.026
‑
0.033％、Mo：0.25
‑
0.39％、V：0.37
‑
0.46％、Zr：0.03
‑
0.05％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述高韧性低铬白口铸铁磨段，其特征在于，Cu、Mo、Cr的质量百分比满足以下关系式：Cu+Mo+Cr＝4.9
‑
5.4％。3.根据权利要求1或2所述高韧性低铬白口铸铁磨段，其特征在于，Si、Mn、Cu、Mo的质量百分比满足以下关系式：Si+Mn＝5
×
Cu+4.2
×
Mo+0.73％。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述高韧性低铬白口铸铁磨段，其特征在于，B、Cu、Mo的质量百分比满足以下关系式：3
×
B+Mo≥Cu。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述高韧性低铬白口铸铁磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全心，陈灿光，桂劲松，程琦，戴靖，方剑锋，
申请(专利权)人：宁国市华丰耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：