[发明专利]一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔，尤其涉及一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔。

本发明还涉及一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔的制备方法。

背景技术

伴随现代高技术和新材料产业，如微电子和信息工程，高技术陶瓷，高技术陶瓷和耐火材料，高聚物基复合材料，生物化工，航天技术，新能源等以及传统产业技术进步和资源综合利用及深加工等行业的蓬勃发展。超细粉碎现已成为最重要的工矿物及其他原材料深加工技术之一，对现代高新技术产业的发展具有重要的意义。虽然超细粉碎可以通过不同的方式得到，但是利用机械设备进行加工粉碎无疑是最简单、最经济的一种，珍珠磨正是其中比较简单实用的一种粉碎设备。

现在，普遍使用的粉碎工艺一般为干法加工和湿法加工，但无论哪种加工，都对粉碎设备有着很高的要求。粉碎设备最核心的技术，就是粉碎工作腔内部的结构和工作腔制造时材料的选择。珍珠磨使用的是湿法加工工艺，在工作时是通过粉碎介质与物料、粉碎腔之间的碰撞、摩擦对物料进行粉碎，珍珠磨工作时会产生很高的热量和摩擦力，工作腔在工作时也在不断地磨损，所以对工作腔的内壁要求很高。现在珍珠磨的工作腔大多使用不锈钢制作，由于工作腔属于易耗品，在使用一段时间后就需更换，造成生产的中断和生产成本的增加。这就要求我们开发一种高耐磨性、高韧性，且成本相对低廉的工作腔，保证生产的连续性和生产成本的降低。

综上所述，随着新型材料产业的不断发展，对粉碎设备的要求也会越来越高，所以在制造时对工作腔材料的选择很重要。所选材料既要有很高的耐磨性、高韧性，又要有一定的经济性，但我国在不锈钢材料领域和世界发达国家还存在着一定的差距，且大多数优质不锈钢需通过进口。因此，如何利用现有的资源开发一种既有很高的耐磨性、高韧性，价格又相对低廉的不锈钢工作腔是亟需本领域科技人员所要解决的一个难题。

发明内容

本发明提供一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔。该珍珠磨工作腔既有很高的耐磨性、高韧性，价格又相对低廉。

本发明还提供一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔，该工作腔材料由主成分和添加剂组成，所述主成分的组成配方按质量百分含量为84.5-86.5%Fe，8.6~9.6%Gr，2.9~3.1% Ni，0.6~0.65%Mn，0.5~0.6%Si，0.5~0.6%Yi，0.25~0.3%Ti，0.25~0.3%Nb，0.12~0.15%N，0.05~0.07%C，0.005~0.006%P，0.0035~0.0045%S；所述添加剂的组成配方按质量百分含量为8~22%CaO，10~24%Na₂O，1~9%K₂O，2~11%SiO₂，1~10%Al₂O₃，1.5~9%Fe₂O₃，0.5~3% TiO₂；所述主成分中的合金成分为Gr、Mn、Si、Yi、Ti、Nb。

所述合金成分的质量占主成份总质量的6-7%。

一种具有高韧性、高耐磨的沉淀硬化型不锈钢珍珠磨工作腔的制备方法，包括配料、熔炼、浇铸、热处理和冷加工步骤， 

a、配料：按权利要求1中的主成分和添加剂的组成配方配料；

b、熔炼：将a步骤中的主成分进行熔炼，熔炼过程中加入添加剂，升高炉温，炉温达到1600-1700℃时，进入熔炼中期后加入添加剂中的稀有金属Ti，稀有金属Ti全部熔化后进入熔炼后期，再加入添加剂中的稀有金属Yi，最后主成分和添加剂全部熔炼成液态钢水；

c、浇铸：上述熔炼步骤得到的钢水在熔炼炉中镇静1-2分钟，浇铸温度为1700-1800℃，采用中速浇注，即480kg钢水在1分到1分30秒内浇入模具内，使得珍珠磨工作腔钢水凝固成铸件；

d、热处理：将上述浇注得到的铸件进行热处理，热处理包括以下步骤：

完全退火温度800-850℃，炉温冷却至400℃以下，出炉；

固溶处理温度1100-1150℃，保温1-2小时后，进行固溶操作；

沉淀硬化处理温度500-520℃，保温1-2小时后，出炉；