[发明专利]一种滚轴筛煤机双金属固-液复合筛片及其制备

说明书

一种滚轴筛煤机双金属固‑液复合筛片及其制备。本发明提供了一种双金属固‑液复合筛片，其特征在于：筛坯采用中碳低合金钢制成，筛齿采用高铬铸铁制成。采用消失模铸造工艺进行筛片筛坯与整体的浇注。筛片热处理工艺为：采用电阻热处理炉将铸件加热到600‑650℃，保温1～1.5h；继续加热到890‑920℃，保温1.5～2.5h；出炉空冷至室温；回火处理：将铸件加热到350‑450℃，保温2～3.5h后，空冷至室温。通过本发明制定的热处理工艺获得的双金属固‑液复合筛片，其筛坯中碳低合金钢具备良好的冲击韧性，从而保证筛片在工作过程中不易发生脆断，大大降低了筛片非正常失效的比率；筛齿高铬铸铁具备高硬度、高耐磨损性能，双金属复合筛片的使用寿命较传统ZG40Mn2钢筛片提高2～3倍。

技术领域

本发明涉及一种滚轴筛煤机双金属复合铸造筛片，进一步说，提供了一种适用于中碳低合金钢与高铬铸铁固-液复合筛片的制备方法及热处理工艺。

背景技术

滚轴筛煤机是广泛应用于矿山、电力、煤炭及化工等行业的筛选设备，筛片是其关键但又易磨损的配件。筛片材料的发展经历了白口铸铁、灰口铸铁到现在的ZG40Mn2。此外，筛片生产工艺以铸造和锻造为主，铸造工艺以砂型铸造及消失模铸造为主，随着矿山筛煤机装备的不断发展，筛煤机的结构改进成为业内工作者的焦点，而筛片材料的研究被忽视。

中碳低合金钢这一金属材料因其适用于冲击应力较小的筛煤及碎煤领域而被广泛应用，尽管其使用寿命较铸铁有大幅提高，其良好的耐磨性使筛片的寿命尚且满足当下行业的需求，然而高额的更换部件与非停成本依旧成为相关用户企业的负担。随后科研人员将目光转移到一种更耐磨的材料—高铬铸铁，虽然高铬铸铁的硬度与耐磨性很高，但其冲击韧性很低，易发生脆性断裂致使筛片无法正常使用。针对筛片的工况环境，本发明通过调整筛齿高铬铸铁的成分与热处理工艺实现其硬度与韧性的兼备性，从而进一步提高筛片的使用寿命。其次通过固-液复合工艺降低Ni、Mo等贵金属的消耗，进一步降低产品成本以实现供商与用户的双增益效果。

随着矿山工业的发展，实际工况环境对筛片的耐磨性能提出了更高的要求，既要求其具有良好的韧性，承受作业中物料的冲击应力，以防筛片发生断裂失效；同时又要求其工作面具有更高的耐磨损性能，实现更高的使用寿命。近几年，企业多采用较为成熟的ZG40Mn2或ZG45Mn2，且已实现市场化生产。然而，目前双金属固-液筛片的制备及热处理工艺的报导较为少见。

发明内容

为满足实际生产中对双金属固-液复合筛片性能的要求，本发明提供了一种适用于滚轴筛煤机的双金属固-液复合筛片制备工艺及使筛片整体性能达到最佳的热处理工艺，使筛片不同部位具备不同的性能—筛坯具备良好的塑韧性与一定的耐磨性，筛齿在获得高硬度的同时，还能保证有良好的塑韧性，防止筛片发生意外断裂或崩落；本发明的双金属复合筛片经热处理后，不仅具备良好的双相性能，且使用寿命较传统ZG40Mn2筛片高2～3倍。

为达到上述目的和效果，本发明提供的技术方案为：

一种滚轴筛煤机双金属固-液复合筛片，其特征在于：所述筛片由筛坯和筛齿组成，筛坯由筛片去除圆弧形筛齿后的部分与凸块所构成，所述凸块的数量与筛齿相同，凸块设置在筛齿所在位置；所述筛坯部分采用中碳低合金钢制备而成，筛齿部分采用高铬铸铁制备而成；

所述中碳低合金钢化学成分为质量百分比：C 0.35～0.65％，Si 0.6～1.0％，Mn0.8～2.80％，Cr 1.20～2.50％，Mo 0.10～0.30％，RE≤0.15％，S≤0.04％，P≤0.04％，Fe余量；所述高铬铸铁化学成分为质量百分比：C 2.20～2.50％，Si 0.50～0.80％，Mn 0.50～1.20％，Cr 10.0～18.0％，Mo 0.10～0.25％，RE≤0.10％，S≤0.04％，P≤0.04％，Fe余量。

本发明所述双金属固-液复合筛片的制备方法，其特征在于，采用消失模铸造工艺进行筛坯与筛片整体的浇注，具体步骤如下：