一种高耐磨衬板的制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：将废钢、铬锭、生铁、硼砂和锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450-1530℃，待上述原料全部熔化后，继续加入镁锭、碳粉及硅粉，升温至1600-1650℃保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，奥氏体化处理，淬入硝酸钠溶液中，冷却至室温；回火处理，浇入高锰钢板体溶液，经热处理后送入淬火油池进行淬火处理，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。本发明中，所述一种高耐磨衬板的制备工艺，产品具有高耐磨性能、高硬度和良好的韧性。
【专利说明】一种高耐磨衬板的制备工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐磨衬板【技术领域】，尤其涉及一种高耐磨衬板的制备工艺。
【背景技术】
[0002] 目前国内球磨机工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等，对球磨机用衬板使用时 的衬板硬度、耐磨性及韧性要求越来越高。因为破碎机工作时，在强烈冲击作用下对衬板板 体材料要求具有足够的韧性和较高的抵抗裂纹扩展的能力，且板体与物料接触的部位也参 与磨损，板体也要具有一定的耐磨性。
【发明内容】
[0003] 本发明提出了 一种高耐磨衬板的制备工艺，耐磨性能好，硬度高并具有良好的韧 性。
[0004] 本发明提出的一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
[0005] S1、按重量份将8-12份废钢、4-5份铬锭、6-7份生铁、2-2. 5份硼砂和0. 8-1. 5 份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450-1530°C，待上述原料全部熔化 后，继续加入4-4. 5份镁锭、5-5. 5份碳粉及2-3. 4份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至 1600-1650°C保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0. 3-0. 4kPa，用浇铸装 置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成 型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接；
[0006] S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处 理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温 升至350-400°C，升温时间2-3小时，保温时间为l-2h ;第二阶段升温至450-500°C，升温 时间1-2小时，保温时间为0. 5-lh ;第三阶段升温至560-600°C，升温时间1-2小时，保温 时间为l_1.5h;第四阶段升温至650-680°C，升温时间1-2小时，保温时间为l-1.5h;第 五阶段加热至760-780°C，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：第六阶段加热至 860-900°C，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：当加热到940-960°C后迅速淬入温 度为100-130°C的质量百分比浓度为40-45%硝酸钠溶液中，保持时间5-6小时，然后取出 在空气中冷却至室温；
[0007] S3、再通过回火处理，回火温度400_600°C,回火时间8-12小时，得到衬板板体与 多个凸起块；
[0008] S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至 300-350°C，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1520-1540°C ;
[0009] S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以30-40°C /h的速度升读至650-700°C， 然后以50-80°C /h的速度升温至1420-1470°C，保温2-2. 5h后送入淬火油池进行淬火处 理，淬火时间为20-30min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
[0010] 优选地，在S1中，按重量份将10-12份废钢、4-4. 5份铬锭、6. 5-7份生铁、2. 3-2. 4 份硼砂和1-1. 3份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1500-1520°c，待上述 原料全部熔化后，继续加入4-4. 3份镁锭、5-5. 2份碳粉及2. 5-3份硅粉，关闭炉门将感应炉 温度升至1620-1630°C保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0. 3-0. 4kPa， 用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结 构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接。
[0011] 优选地，在S1中，按重量份将11份废钢、4. 3份铬锭、6. 8份生铁、2. 35份硼砂和 1. 2份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至15KTC，待上述原料全部熔化后， 继续加入4. 2份镁锭、5. 1份碳粉及2. 8份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1625°C保温3h 得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0. 4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注 到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大 头可与预成型衬板板体配合卡接。
[0012] 优选地，在S2中，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至380°C， 升温时间2. 5小时，保温时间为1. 2h ;第二阶段升温至480°C，升温时间2小时，保温时间为 0. 8h ;第三阶段升温至580°C，升温时间2小时，保温时间为lh ;第四阶段升温至670°C，升 温时间1小时，保温时间为1. 5h ;第五阶段加热至770°C，升温时间为35min，保温时间为3 小时：第六阶段加热至900°C，升温时间为38min，保温时间为5小时。
[0013] 优选地，在S5中，将得到的物料装入热处理炉中，首先以38°C /h的速度升读至 680°C，然后以70°C /h的速度升温至1450°C，保温2. 5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬 火时间为28min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
[0014] 本发明中，通过采用一定的方式制备具有特殊形状的衬板，对大块物料的粉碎效 率高，大块物料粉碎彻底，采用将废钢、铬锭、生铁、硼砂、锰锭、镁锭、碳粉及硅粉作为原材， 熔融保温过程在真空条件下进行，热处理通过控制分段加热方式进行，玻璃相增加，产品硬 度大，比重高，送入硝酸钠溶液中进行淬火，并合理控制硝酸钠的浓度，利用硝酸钠溶液的 高比热容进行快速降温，使奥氏体转化成贝氏体，大幅度提高合金基质的韧性，并采用一定 的方式回火，衬板的韧性好，硬度及耐磨性能大幅提高，制品强度大大增加，抵抗裂纹扩展 较强，球磨机内衬板与磨球之间的摩擦损耗低，本发明中，产品硬度大，韧性好，抵抗裂纹扩 展较强，研磨效率高，成本低。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1
[0016] 一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
[0017] S1、按重量份将8份废钢、5份铬锭、6. 2份生铁、2. 3份硼砂和1份锰锭放入感应炉 中，关闭炉门后将感应炉温度升至1520°C，待上述原料全部熔化后，继续加入4份镁锭、5. 4 份碳粉及2. 5份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1645°C保温3h得到浇注料，保温过程中 抽真空维持负压为0. 38kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具 中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体 配合卡接；
[0018] S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处 理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温 升至355°C，升温时间3小时，保温时间为lh ;第二阶段升温至490°C，升温时间1小时，保 温时间为1. 5h ;第三阶段升温至560°C，升温时间2小时，保温时间为lh ;第四阶段升温至 675°C，升温时间1小时，保温时间为1. 5h ;第五阶段加热至760°C，升温时间为38min，保 温时间为2小时：第六阶段加热至895°C，升温时间为32min，保温时间为5小时：当加热到 945°C后迅速淬入温度为125°C的质量百分比浓度为40. 2 %硝酸钠溶液中，保持时间6小 时，然后取出在空气中冷却至室温；
[0019] S3、再通过回火处理，回火温度405°C，回火时间12小时，得到衬板板体与多个凸 起块；
[0020] S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至 320°C，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1535°C ;
[0021] S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以31°C /h的速度升读至700°C，然后以 52°C /h的速度升温至1465°C，保温2h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为29min， 冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
[0022] 实施例2
[0023] -种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
[0024] S1、按重量份将11份废钢、4份铬锭、7份生铁、2. 3份硼砂和1. 5份锰锭放入感应 炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450°C，待上述原料全部熔化后，继续加入4. 4份镁 锭、5. 05份碳粉及3. 5份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至16KTC保温4h得到浇注料，保 温过程中抽真空维持负压为0. 3kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第 二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬 板板体配合卡接；
[0025] S2、将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处 理，出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升 至400°C，升温时间2小时，保温时间为2h ;第二阶段升温至455°C，升温时间2小时，保温 时间为〇. 5h ;第三阶段升温至600°C，升温时间1小时，保温时间为1. 5h ;第四阶段升温至 655°C，升温时间2小时，保温时间为lh ;第五阶段加热至780°C，升温时间为30min，保温时 间为5小时：第六阶段加热至870°C，升温时间为40min，保温时间为1小时：当加热到950°C 后迅速淬入温度为ll〇°C的质量百分比浓度为44. 5%硝酸钠溶液中，保持时间5小时，然后 取出在空气中冷却至室温；
[0026] S3、再通过回火处理，回火温度590°C，回火时间8小时，得到衬板板体与多个凸起 块；
[0027] S4、将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至 345°C，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1520°C ;
[0028] S5、将得到的物料装入热处理炉中，首先以39°C /h的速度升读至650°C，然后 以75°C /h的速度升温至1425°C，保温2.4h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为 2 lmin，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
[0029] 实施例3
[0030] 一种高耐磨衬板的制备工艺，包括如下步骤：
[0031] S1、按重量份将11份废钢、4. 3份铬锭、6. 8份生铁、2. 35份硼砂和1. 2份锰锭放入
【权利要求】
1. 一种高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤： 51、 按重量份将8-12份废钢、4-5份铬锭、6-7份生铁、2-2. 5份硼砂和0. 8-1. 5份 锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将感应炉温度升至1450-1530°C，待上述原料全部熔化 后，继续加入4-4. 5份镁锭、5-5. 5份碳粉及2-3. 4份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至 1600-1650°C保温3-4h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0. 3-0. 4kPa，用浇铸装 置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成 型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接； 52、 将冷却成型后的预成型衬板板体及多个凸起结构放入加热炉进行奥氏体化处理， 出炉得衬板雏形与凸起结构雏形，奥氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升 至350-400°C，升温时间2-3小时，保温时间为l-2h ;第二阶段升温至450-500°C，升温时 间1-2小时，保温时间为0. 5-lh ;第三阶段升温至560-600°C，升温时间1-2小时，保温 时间为l_1.5h;第四阶段升温至650-680°C，升温时间1-2小时，保温时间为l-1.5h;第 五阶段加热至760-780°C，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：第六阶段加热至 860-900°C，升温时间为30-40min，保温时间为1-5小时：当加热到940-960°C后迅速淬入温 度为100-130°C的质量百分比浓度为40-45%硝酸钠溶液中，保持时间5-6小时，然后取出 在空气中冷却至室温； 53、 再通过回火处理，回火温度400-600°C，回火时间8-12小时，得到衬板板体与多个 凸起块； 54、 将凸起块经过抛丸处理后固定在板式骨架上，再置入衬板板体，然后预热至 300-350°C，合箱，浇入高锰钢板体溶液，浇注温度为1520-1540°C ; 55、 将得到的物料装入热处理炉中，首先以30-40°C /h的速度升读至650-700°C，然后 以50-80°C /h的速度升温至1420-1470°C，保温2-2. 5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬 火时间为20-30min，冷却到室温得到耐磨球磨机用衬板。
2. 根据权利要求1所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S1中，按重量份将 10-12份废钢、4-4. 5份铬锭、6. 5-7份生铁、2. 3-2. 4份硼砂和1-1. 3份锰锭放入感应炉中， 关闭炉门后将感应炉温度升至1500_1520°C，待上述原料全部熔化后，继续加入4-4. 3份镁 锭、5-5. 2份碳粉及2. 5-3份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1620-1630°C保温3-4h得到 浇注料，保温过程中抽真空维持负压为0. 3-0. 4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注 到第一模具与第二模具中，冷却成型得到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大 头可与预成型衬板板体配合卡接。
3. 根据权利要求1或2所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S1中，按重量份将 11份废钢、4. 3份铬锭、6. 8份生铁、2. 35份硼砂和1. 2份锰锭放入感应炉中，关闭炉门后将 感应炉温度升至15KTC，待上述原料全部熔化后，继续加入4. 2份镁锭、5. 1份碳粉及2. 8 份硅粉，关闭炉门将感应炉温度升至1625°C保温3h得到浇注料，保温过程中抽真空维持负 压为0. 4kPa，用浇铸装置将得到的浇注料依次浇注到第一模具与第二模具中，冷却成型得 到多个凸起结构及预成型衬板板体，凸起结构的大头可与预成型衬板板体配合卡接。
4. 根据权利要求1-3任一项所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S2中，奥 氏体化处理具体包括如下阶段：第一阶段由常温升至380°C，升温时间2. 5小时，保温时 间为1. 2h ;第二阶段升温至480°C，升温时间2小时，保温时间为0. 8h ;第三阶段升温至 580°C，升温时间2小时，保温时间为lh ;第四阶段升温至670°C，升温时间1小时，保温时 间为1. 5h ;第五阶段加热至770°C，升温时间为35min，保温时间为3小时：第六阶段加热至 900°C，升温时间为38min，保温时间为5小时。
5.根据权利要求1-4任一项所述高耐磨衬板的制备工艺，其特征在于，在S5中，将得到 的物料装入热处理炉中，首先以38°C /h的速度升读至680°C，然后以70°C /h的速度升温至 1450°C，保温2. 5h后送入淬火油池进行淬火处理，淬火时间为28min，冷却到室温得到耐磨 球磨机用衬板。
【文档编号】B02C17/22GK104117415SQ201410377137
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】金太军 申请人:宁国市鑫煌矿冶配件制造有限公司