[发明专利]一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸铁材料技术领域，具体涉及一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板及其制备方法。

背景技术

颚式破碎机是冶金、矿山、建材、筑路等行业广泛应用的破碎机械,用于将开采的原矿石破碎成适于运输、使用和粉磨的物料,其工作繁重,工作条件苛刻,且受力情况复杂。颚板是其主要的易磨损件,因此对颚板材质的耐磨性和韧性具有较高的要求。高铬铸铁虽然是优良的耐磨材料,但因其韧性较差(通常k为5-8J/cm²),受到物料冲击或挤压时,就会直接碎裂或变形很少几次就发生剥落，从而会引起停机停产，严重时还可能造成破碎机的损坏。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板，其各化学成分及质量百分比为：Cr14.6-18.9、Mn3.4-4.8、V0.3-0.6、Si0.5-0.9、C1.8-2.4、Ti0.1-0.2、Nb0.4-0.8、Hf0.25-0.45、Ir0.3-0.5、Al0.1-0.2、La0.1-0.2、Nd0.05-0.08、Lu0.03-0.06、S≤0.04、P≤0.03、余量为Fe。

一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板的制备方法，包括以下步骤：

（1）在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、废旧石墨电极、生铁、锰铁和铬铁熔清，再依次加入钛铁、钒铁、铱，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前3-5min内先后加入铌铁和铪铁，在出炉前2-4min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1570℃；

（2）在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-300℃的预热，变质孕育处理温度为1495-1525℃，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-7min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1470-1490℃；

（3）将上述得到的铸铁进行热处理：先加热至960-1040℃，保温3-5h，风冷淬火后再在360-420℃下回火5-7h，然后加热至720-860℃，保温2-3h，再加热至910-990℃，保温2-4h，盐水淬火后再在320-370℃下回火4-6h，最后加热至1060-1120℃，保温5-7h，油冷淬火后再在420-460℃下回火6-8h，空冷至室温即可。

本发明的有益效果：

（1）本发明成分设计合理，在高铬的基础上添加较高含量的锰元素，以提高淬透性，获得马氏体以及细化晶粒，使共晶碳化物由粗片状变为块状以达到良好的硬度和韧性，同时添加的V、Nb、Hf、Ir等合金元素，可以在改善碳化物形态的同时，细化基体组织，改善晶界状态，从而在保证铸铁耐磨性的前提下，显著提高铸铁韧性；

（2）本发明热处理工艺合理，经过三次淬火以及相应的回火处理后，可改善了基体的组织和碳化物的形貌，碳化物呈团块状、短杆状分布，且得到具有二次碳化物和马氏体的基体组织，提高了铸铁的强韧性和耐磨性，使得冲击韧度与耐磨性达到了较好的配合；

（3）本发明制得的高铬锰铸铁颚板不仅具有优异的耐磨性，还具有较高的冲击韧性，满足了颚式破碎机颚板对冲击韧性与耐磨性的较高要求，使用寿命长，市场前景大。

具体实施方式

一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板，其各化学成分及质量百分比为：Cr14.6-18.9、Mn3.4-4.8、V0.3-0.6、Si0.5-0.9、C1.8-2.4、Ti0.1-0.2、Nb0.4-0.8、Hf0.25-0.45、Ir0.3-0.5、Al0.1-0.2、La0.1-0.2、Nd0.05-0.08、Lu0.03-0.06、S≤0.04、P≤0.03、余量为Fe。

一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板的制备方法，包括以下步骤：

（1）在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、废旧石墨电极、生铁、锰铁和铬铁熔清，再依次加入钛铁、钒铁、铱，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前3-5min内先后加入铌铁和铪铁，在出炉前2-4min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1570℃；