一种高铬耐磨衬板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高铬耐磨衬板及其制备方法，属于耐磨材料【技术领域】，各成分及其重量百分比为：C：2.2-2.6％、Mn：0.4-0.8％、Si：0.6-1.2％、Cr：14-16％、Al：0.016-0.04％、Cu≤0.2％、P≤0.014％、Re：0.02-0.1％，Mo:0.1-0.15％；余量为Fe。本发明耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64—72，冲击韧性为8—10J/cm2，本发明使用寿命长，约为40000—44000小时。
【专利说明】一种高铬耐磨衬板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐磨材料【技术领域】，涉及一种衬板，更具体的说，涉及一种高铬耐磨衬板及其制备方法。
【背景技术】
[0002]耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高【技术领域】和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。
[0003]耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，耐磨材料约占85 %。随着信息社会的到来，特种耐磨材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高【技术领域】的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。
[0004]耐磨衬板，是指耐磨钢板通过切割、卷板变形、打孔和焊接等生产工艺加工而成各种耐磨衬板，如输送机衬板、给煤机底板/旋风分离器倒锥和衬板、耐磨叶片等，耐磨寿命可比普通钢板提高15倍以上。
[0005]在中国专利申请号:201310051686中公开了一种耐磨衬板及其制备方法，耐磨衬板的组成元 素及质量百分比为:c:0.25% -0.30 %, Mn:0.70 % -0.90 %, Si:0.30 % -0.60 %, Cr:0.8 % -1.10 %, Mo:0.15 % -0.25 %, Al:0.015 % -0.050 %, Zr:0.025% -0.050%,Cu ( 0.50%,Nb ( 0.020%, Sn ( 0.020%，余量为 Fe 以及不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤:S1、原料配制:按照耐磨衬板的组成元素及质量百分比配制原料；S2、铸造:将上述配制好的原料进行冶炼、浇注成型，得到成型衬板；S3、浇冒口切割:将上述成型衬板预热后热割、热刨；S4、热处理:将上述热刨后的成型衬板进行表面打磨处理，然后升温至950~1000°C时进行正火，待温度为900~950°C时进行淬火，淬火后保温，然后出炉空冷，在温度为190~220°C的条件下回火，回火后保温，即得到成品耐磨衬板。该技术方案中的组分仍需进一步改进以提高其使用寿命。
[0006]在中国专利申请号:201120021447中公开了一种耐磨衬板，包括衬板体，在衬板体的表面复合有高铬合金与陶瓷颗粒的复合网格，该技术方案可以提高或延长运行寿命数倍以上。但此种衬板的表面平缓，研磨体与衬板表面摩擦力不足会导致研磨体沿其衬板表面滑动，降低了研磨体的提升高度，且在整个表面复合陶瓷网格成本较高。
【发明内容】
[0007]针对上述问题，本发明提供了一种高铬耐磨衬板及其制备方法，该技术方案具备使用寿命长，硬度高，韧性好等优点。
[0008]为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为:
[0009]一种高铬耐磨衬板，各成分及其重量百分比为:C:2.2-2.6%, Mn:0.4-0.8%, Si:0.6-1.2%, Cr:14-16%, Al:0.016-0.04%, Cu ( 0.2%, P ≤ 0.014%, Re:0.02-0.1%,Mo:0.1-0.15% ;余量为 Fe。
[0010]优选的，各成分及其重量百分比为:C:2.3-2.6 %、Mn:0.5-0.8 Si:0.8-1.0%, Cr:14-16%, Al:0.018-0.03%, Cu ( 0.2%, P ≤ 0.014%, Re:0.04-0.1%,Mo:0.12-0.15% ;余量为 Fe。
[0011]优选的，各成分及其重量百分比为:C:2.4%, Mn:0.6%,Si:0.9%,Cr:14%,A1:0.022%, Cu:0.1%,P:0.01%, Re:0.06%，Mo:0.14% ;余量为 Fe。
[0012]优选的，各成分及其重量百分比为:C:2.5%, Mn:0.66%, S1:0.96%, Cr:15%,Al:0.026%, Cu:0.14%, P:0.008%, Re:0.08%, Mo:0.13% ;余量为 Fe。
[0013]所述高铬耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0014](I)制备砂型；
[0015](2)原料熔炼，温度为980—1040摄氏度；
[0016](3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理；
[0017](4)浇铸；先进行变质处理，再向砂型的型腔进行浇铸；
[0018](5)加热至920— 960摄氏度，淬火处理2—2.5小时； [0019](6)冷却至室温；
[0020](7)加热至340— 380摄氏度，回火处理1—1.5小时。
[0021 ] 优选的，所述砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成。
[0022]优选的，在所述砂型表面涂抹酒精，再点火烧结。
[0023]优选的，再用气体对砂型表面进行吹扫。
[0024]优选的，所述铝丝放入铁水内部。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0026]本发明耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64— 72，冲击韧性为8 — IOJ/cm2，本发明使用寿命长，约为40000— 44000小时。
【具体实施方式】
[0027]下面对本发明做进一步说明:
[0028]实施例1:
[0029]一种高铬耐磨衬板，各成分及其重量百分比为:C:2.4%、Mn:0.6%, Si:0.9%,Cr:14%, Al:0.022%, Cu:0.1%,P:0.01%, Re:0.06%, Mo:0.14% ;余量为 Fe。
[0030]高铬耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0031](I)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型表面涂抹酒精，再点火烧结，再用气体对砂型表面进行吹扫；
[0032](2)原料熔炼，温度为990摄氏度；
[0033](3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理，铝丝放入铁水内部；
[0034](4)浇铸；先进行变质处理，再向砂型的型腔进行浇铸；
[0035](5)加热至920摄氏度，淬火处理2.5小时；[0036](6)冷却至室温；
[0037](7)加热至380摄氏度，回火处理I小时。
[0038]本技术方案耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64— 72，冲击韧性为8—lOJ/cm2，本技术方案使用寿命长，约为40000— 44000小时。
[0039]实 施例2:
[0040]一种高铬耐磨衬板，各成分及其重量百分比为:C:2.5%、Mn:0.66%、S1:0.96%、Cr:15%, Al:0.026%, Cu:0.14%, P:0.008%, Re:0.08%, Mo:0.13% ;余量为 Fe。
[0041]高铬耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0042](I)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型表面涂抹酒精，再点火烧结，再用气体对砂型表面进行吹扫；
[0043](2)原料熔炼，温度为1040摄氏度；
[0044](3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理，铝丝放入铁水内部；
[0045](4)浇铸；先进行变质处理，再向砂型的型腔进行浇铸；
[0046](5)加热至960摄氏度，淬火处理2小时；
[0047](6)冷却至室温；
[0048](7)加热至340摄氏度，回火处理1.5小时。
[0049]本技术方案耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64— 72，冲击韧性为8—lOJ/cm2，本技术方案使用寿命长，约为40000— 44000小时。
[0050]实施例3:
[0051]一种高铬耐磨衬板，各成分及其重量百分比为:C:2.2%、Mn:0.8%、Si:0.6%,Cr:16%, Al:0.04%, Cu:0.2%, P:0.014%, Re:0.02%, Mo:0.1% ;余量为 Fe。
[0052]高铬耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0053](I)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型表面涂抹酒精，再点火烧结，再用气体对砂型表面进行吹扫；
[0054](2)原料熔炼，温度为980摄氏度；
[0055](3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理，铝丝放入铁水内部；
[0056](4)浇铸；先进行变质处理，再向砂型的型腔进行浇铸；
[0057](5)加热至940摄氏度，淬火处理2.2小时；
[0058](6)冷却至室温；
[0059](7)加热至360摄氏度，回火处理1.3小时。
[0060]本技术方案耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64— 72，冲击韧性为8—lOJ/cm2，本技术方案使用寿命长，约为40000— 44000小时。
[0061]实施例4:[0062]一种高铬耐磨衬板，各成分及其重量百分比为:C:2.6%、Mn:0.4%, Si:1.2%,Cr:14%,Al:0.016%, Cu:0.1%,P:0.011%,Re:0.1 %, Mo: 0.15% ;余量为 Fe。
[0063]高铬耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0064](I)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型表面涂抹酒精，再点火烧结，再用气体对砂型表面进行吹扫；
[0065](2)原料熔炼，温度为1040摄氏度；
[0066](3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理，铝丝放入铁水内部；
[0067](4)浇铸；先进行变质处理，再向砂型的型腔进行浇铸；
[0068](5)加热至920摄氏度，淬火处理2.5小时；
[0069](6)冷却至室温； [0070](7)加热至355摄氏度，回火处理1.26小时。
[0071]本技术方案耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64— 72，冲击韧性为8—lOJ/cm2，本技术方案使用寿命长，约为40000— 44000小时。
[0072]实施例5:
[0073]一种高铬耐磨衬板，各成分及其重量百分比为:C:2.48 %、Mn:0.62 %、Si:
0.88%,Cr:15.6%, Al:0.032%, Cu:0.05%,P:0.008%, Re:0.06%,Mo:0.126% ;余量为Fe。
[0074]高铬耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0075](I)制备砂型，砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成，砂型表面涂抹酒精，再点火烧结，再用气体对砂型表面进行吹扫；
[0076](2)原料熔炼，温度为1000摄氏度；
[0077](3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理，铝丝放入铁水内部；
[0078](4)浇铸；先进行变质处理，再向砂型的型腔进行浇铸；
[0079](5)加热至950摄氏度，淬火处理2.1小时；
[0080](6)冷却至室温；
[0081](7)加热至350摄氏度，回火处理1.4小时。
[0082]本技术方案耐磨性好，韧性高；Cr提高淬透性、耐腐蚀性；Mn主要起脱氧除气作用和提高铸铁的淬透性；Re有利于提高铸铁的塑性，使其既保持高硬度、高强度和耐高温等特性，又能提高铸铁的韧性，Al能够提高衬板的力学性能；HRC为64— 72，冲击韧性为8—lOJ/cm2，本技术方案使用寿命长，约为40000— 44000小时。
[0083]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种高铬耐磨衬板，其特征在于，各成分及其重量百分比为:c:2.2-2.6%, Mn:0.4-0.8%,Si:0.6-1.2%,Cr:14-16%,Al:0.016-0.04%,Cu ( 0.2%,P ( 0.014%,Re:0.02-0.1 %, Mo: 0.1-0.15% ;余量为 Fe。
2.根据权利要求1所述高铬耐磨衬板，其特征在于，各成分及其重量百分比为:C:2.3-2.6%, Mn:0.5-0.8%, S1:0.8-1.0%, Cr:14-16%, Al:0.018-0.03%, Cu ^ 0.2%,P ≤ 0.014%,Re:0.04-0.1 %, Mo: 0.12-0.15% ;余量为 Fe。
3.根据权利要求1或2所述高铬耐磨衬板，其特征在于，各成分及其重量百分比为:C:2.4%、Mn:0.6%、S1:0.9%、Cr:14%, Al:0.022%, Cu:0.1%, P:0.01%、Re:0.06%,Mo:0.14% ;余量为 Fe。
4.根据权利要求1或2所述高铬耐磨衬板，其特征在于，各成分及其重量百分比为:C:2.5%,Mn:0.66%,S1:0.96%,Cr:15%,A1:0.026%,Cu:0.14%,P:0.008%,Re:0.08%,Mo:0.13% ;余量为 Fe。
5.根据权利要求1或2所述高铬耐磨衬板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)制备砂型； (2)原料熔炼，温度为980—1040摄氏度； (3)熔清后，加入铝丝进行脱氧、脱氮、脱氢处理； (4)浇铸；先进行变质处理， 再向砂型的型腔进行浇铸； (5)加热至920—960摄氏度，淬火处理2 — 2.5小时； (6)冷却至室温； (7)加热至340—380摄氏度，回火处理1—1.5小时。
6.根据权利要求5所述高铬耐磨衬板的制备方法，其特征在于:所述砂型由铸造砂、呋喃树脂和固化剂制成。
7.根据权利要求5所述高铬耐磨衬板的制备方法，其特征在于:在所述砂型表面涂抹酒精，再点火烧结。
8.根据权利要求7所述高铬耐磨衬板的制备方法，其特征在于:再用气体对砂型表面进行吹扫。
9.根据权利要求5所述高铬耐磨衬板的制备方法，其特征在于:所述铝丝放入铁水内部。
【文档编号】C22C37/10GK103981429SQ201410191369
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】包玮 申请人:中建材宁国新马耐磨材料有限公司