[发明专利]一种反击式破碎机用高铬合金耐磨衬板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，具体涉及一种反击式破碎机用高铬合金耐磨衬板及其制备方法。

背景技术

反击式破碎机是一种新型高效率的破碎设备，能处理边长100-500毫米以下物料，其抗压强度最高可达350兆帕，适用于破碎中硬物料，具有破碎比大，破碎后物料呈立方体颗粒等优点。广泛应用于建材、交通、能源、水泥、矿山、化工等行业中。众所周知，衬板是反击式破碎机的重要组成部分，在使用过程中由于经常受到强烈冲击，容易产生严重的磨损。衬板磨损会导致产品粒度不均匀、生产效率下降以及能耗增大等问题。目前，反击式破碎机衬板一般采取高锰钢和高铬铸铁，但存在易变形、耐磨性差、使用寿命短等问题。我国每年消耗的破碎机衬板量巨大，因此，开发生产工艺简单、成本低、强韧性高、耐磨性好的反击式破碎机耐磨衬板，取代目前广泛使用的普通钢铁耐磨材料，降低衬板材料的消耗具有重要的经济意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度、良好耐磨性，使用寿命长的反击式破碎机用耐磨衬板及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种反击式破碎机用高铬合金耐磨衬板，所述衬板含有以下质量百分比的合金元素：C 2.0-2.8％、Mn 1.0-1.5％、Si 0.3-0.8％、Cr 13-16％、Ni 0.5-1.0％、B 0.12-0.25％、Mo 0.30-0.45％、Cu 0.22-0.40％、Re 0.05-0.15％、Rh 0.05-0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质，所述衬板中还含有占高铬铸铁总质量2-4％的ZrC粉体。

优选地，所述衬板含有以下质量百分比的合金元素：C 2.1-2.4％、Mn 1.3-1.5％、Si 0.5-0.7％、Cr 13-15％、Ni 0.7-1.0％、B 0.18-0.23％、Mo 0.35-0.40％、Cu 0.28-0.35％、Re 0.09-0.13％、Rh 0.05-0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质，所述衬板中还含有占高铬铸铁总质量2-4％的ZrC粉体。

优选地，所述衬板含有以下质量百分比的合金元素：C 2.3％、Mn 1.4％、Si 0.7％、Cr 14％、Ni 0.9％、B 0.22％、Mo 0.38％、Cu 0.32％、Re 0.12％、Rh 0.09％，余量为Fe及不可避免的杂质，所述衬板中还含有占高铬铸铁总质量3％的ZrC粉体。

反击式破碎机用高铬合金耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤：

1)熔炼：将废钢、生铁、镍铁、钼铁、废铜分别加入到中频电炉中，加热熔融，熔炼温度为1570-1600℃，钢液全部熔化后，再向其中加入烤红的铬铁和硼砂，最后再加入锰铁、硅铁、铑铁，调整钢水中各元素成分；

2)浇铸：将熔炼后的钢水倒入钢包中，当钢水注入量为钢包的1/3时，向其中加入稀土金属Re和ZrC粉体，再将剩下的钢水注入到钢包中，将钢包中的钢水浇铸到已预热过的铸模中，浇铸温度为1470-1500℃，冷却；

3)热处理：将衬板铸件加热到920-950℃，保温1小时，随炉缓慢冷却到室温，再将衬板铸件加热到1030℃-1050℃，保温2h后，取出油淬，将淬油后的铸件回火加热到260℃-280℃，保温时间为2小时后空气冷却。

优选地，所述步骤2)中模具预热温度为1050-1100℃。

优选地，所述步骤3)中衬板铸件淬油后出油的表面温度为200-220℃。

本发明有益效果：本发明通过调整和控制合金钢中各元素的组成配比和添加顺序，保证钢中固溶硼含量，提高硼元素的强化效果，使得钢具有很好的强度，制备工艺中将ZrC粉体和稀土金属加入到钢包中，能够细化晶粒，作为形核核心，抑制晶体的长大，还能改变碳化物的生长形貌，控制碳化物的生长方向，提高高铬铸铁的强度和耐磨性，并且将钢水浇铸到预热后的模具中，不易产生疏松的气孔现象，提高了铸件内部的致密性，后续的热处理使得铸件内部组织均匀化，进一步提高了表面性能，如强度、冲击韧性和耐磨性等机械性能，本发明制备的高铬合金耐磨衬板质量好，强度高，耐磨性好，不易变形断裂，使用寿命长，是普通高铬合金耐磨衬板寿命的5-7倍。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。