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大型球磨機襯板材質和熱處理工藝的研究
發布時間:2026-05-07 10:58:15 來源:未知
1前言
qiumojichenbanshixuankuangshengchanzhongdechanghaojian,yonglianghenda,tigaoqinaimoxingshiguangdacailiaogongzuozhezhongdianyanjiudeketi。yaojubeihaodenaimoxing,bixujuyouyingduherenxingdelianghaopeihe,zheyidachenglegongshi。
最zui初chu,一yi般ban選xuan用yong高gao錳meng鋼gang作zuo為wei襯chen板ban的de材cai料liao,但dan由you於yu村cun板ban工gong況kuang條tiao件jian所suo限xian,不bu能neng充chong分fen發fa揮hui高gao錳meng鋼gang加jia工gong硬ying化hua特te性xing,因yin而er高gao錳meng鋼gang製zhi襯chen板ban耐nai磨mo性xing不bu理li想xiang。現xian使shi用yong的de有you空kong冷leng貝bei氏shi體ti鋼gang、低合金鋼、複合材料及橡膠材料。空冷貝氏體鋼是近年來發展起來的新型耐磨材料,其作為製造襯板用鋼具有一些優點:如成本低、生產工藝簡單、耐磨性優於高錳鋼。但其隻適用在尺寸較小的襯板上,一般是重量低於200kg,厚度小於70mm的襯板。對於有效厚度大於100mm、重600kg以上的襯板,空冷很難得到較充分的貝氏體、馬ma氏shi體ti組zu織zhi,所suo得de組zu織zhi以yi珠zhu光guang體ti為wei主zhu,從cong而er影ying響xiang其qi耐nai磨mo性xing。橡xiang膠jiao材cai料liao製zhi造zao襯chen板ban也ye有you一yi定ding曆li史shi了le,因yin其qi材cai料liao有you別bie於yu黑hei色se金jin屬shu的de特te性xing,耐nai磨mo性xing比bi較jiao優you良liang,在zai生sheng產chan實shi踐jian中zhong已yi經jing得de到dao檢jian驗yan。但dan其qi較jiao適shi合he製zhi造zao球qiu磨mo機ji出chu、進礦口的端部襯板,而製造筒身襯板,將使球磨機特別是大型球磨機礦量下降30%以yi上shang,降jiang低di生sheng產chan效xiao率lv,增zeng大da能neng耗hao,且qie其qi價jia格ge較jiao貴gui,限xian製zhi了le其qi推tui廣guang與yu應ying用yong。複fu合he襯chen板ban也ye是shi近jin年nian興xing起qi的de新xin興xing材cai料liao,但dan因yin其qi工gong藝yi有you待dai完wan善shan,未wei大da範fan圍wei推tui廣guang,富fu通tong新xin能neng源yuan銷xiao售shou球qiu磨mo機ji、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
因而我們把中碳SiCrMnModihejingangchenbanzuoweiyanjiufangxiang。tongguomonichenbanshiwuhoududeshiyan,zaibuzengjiaguizhonghejindeqiantixia,shejileshihedechengfen,shigaihejinjuyouzugoudecuitouxinghecuiyingxing;通過適當的熱處理,達到硬度、韌性的良好配合,並在實物襯板上應用。工藝簡單可行,襯板耐磨性優良。
2試棒製備
2.1 試棒化學成分設計
試棒化學成分設計見表1。
為了保證淬硬性,含碳量選擇大於0.5%,適當的Cr、Mo可提高淬透性。此類合金中,Si、Mn對淬透性裂紋傾向的影響也很大。同時加入了適量的細化晶粒元素。
2.2試棒來源
采用電弧爐熔煉,澆注試棒尺寸∮110mm×260mm,試驗前將試棒清理幹淨。
試棒共4組,每組24根。
3化學成分的確定
通過淬火試驗,檢查4組合金的淬透性和淬硬性,從而確定適合的化學成分。
3.1退火
所有試棒都需經過完全退火,以消除鑄態粗大組織、偏析及網狀碳化物,為後麵的淬火做組織上的準備。退火溫度;880~900℃,保溫4h,隨爐冷
至300℃以下。
3.2 淬透性及淬硬性試驗
4組不同成分合金的試棒在不同溫度下油淬,淬火後,試棒直接經電火花切割,取lOmm厚的試片,做硬度檢驗,取樣見圖1,所得數據見表2。
從表2看出,2號合金的淬透性、淬硬性較好,裂紋敏感性低。
3.3化學成分的確定
從以上結果可以看出,碳的含量提高到0. 70%以上並不能提高合金的淬透性。這與碳化物的量增多有關,使碳化物溶入奧氏體更加緩慢,從而提高了臨界冷速。因此選擇碳的含量為0.5%~0.6%。Si、Mn對淬透性的影響也很大,其適合的範圍為[si]:1.0%~1. 4%:1.4%~1. 8%,過低的Si、Mn含量不能使試棒完全淬透,過高會增加裂紋傾向,同時加入適量細化晶粒元素。最終確定適合的化學成分見表3所示。
4熱處理工藝
4.1淬火試驗
將2號合金試棒在不同溫度下做淬火試驗,試棒淬火後經電火花切割成試片,檢測硬度,其硬度與淬火溫度關係如圖2所示。
從圖2可以看出,870—900℃為適合的淬火溫度。
2號合金試棒成分見表4。
4.2 回火試驗
以上試棒在870~900℃淬火後,以不同溫度及冷卻方式回火,與硬度、韌性的關係如圖3所示。衝擊韌性試樣是用電火花切割lOmm厚,在中部所取的無缺口衝擊試樣。由於襯板是在連續衝擊條件下磨損,從圖3看出,在430~460℃中溫回火油中冷卻,可以得到韌性和硬性的良好配合。
4.3組織
經870~890℃淬火,430~460'C中溫油冷回火的試棒金相組織如圖4所示。
組織組成:屈氏體(極細)+碳化物十少量殘留奧氏體。
4.4熱處理工藝
通過以上試驗,可以確定2號合金的熱處理工藝,工藝曲線如圖5所示。
5應用
按照2號合金成分、熱處理工藝試生產了一批厚13 0mm、重約700kg大型襯板,抽取一件在心部做檢查。襯板取樣在中部砸斷,用氣割切割,切割成400mm×400mm,經電火花切割取實物樣,加工成衝擊試樣,表麵硬度(HRC)~心部硬度(HRC):47~49,衝擊功(平均)17J。經過在調軍台選礦廠實際安裝使用,效果很好。
6結論
(1)含C 0.5%~0.6%、Si 1.0%~1. 4%、Mn1.4~1. 8%的中碳低合金鋼襯板,油淬可以全部淬透,使襯板得到整體強化。
(2)襯板經中溫回火,具有良好的硬度和韌性,具有良好耐磨性。