[发明专利]一种高性能双金属耐磨衬板及制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能双金属耐磨衬板及制备方法，属于金属材料铸造技术领域。本发明高性能双金属耐磨衬板由耐磨层、贴合层和基体层组成，贴合层设置在耐磨层与基体层之间，耐磨层、贴合层与基体层的高度比为(2~1):(0.1~0.2):1，耐磨层为合金化超高锰钢，基体层为低合金碳钢；合金化超高锰钢化学成分为:C 0.7～1.4wt%，Si 0.5～0.8wt%，Mn 13～20 wt%，P≤0.07 wt%，S≤0.02 wt%，Cr 1.8～2.3 wt%，Ti 0.01～0.5 wt%，Nb 0.01～0.5wt%，V 0.01～0.5wt%，Cu 0.3～0.7wt%，Mo 0.4～0.8 wt%，Ni 0.1～0.3wt%，N 0.01～0.2 wt%，Re 0.1～0.4wt%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。本发明双金属耐磨衬板力学性能高、耐磨性好、橡胶板有一定的缓冲作用，且生产成本低，制造工艺简单。

技术领域

本发明涉及一种高性能双金属耐磨衬板及制备方法，属于金属材料铸造技术领域。

背景技术

超高锰钢作为耐磨材料，在抵抗强冲击、大压力作用下的磨料磨损或凿削磨损方面，其优异的耐磨性是其他材料所无法比拟的。在较大的冲击载荷或接触应力作用下，其表层迅速产生加工硬化，并有高密度位错和形变孪晶相继生成，从而产生高耐磨的表面层，而此时内层奥氏体仍保持着良好的韧性。但该材质用于制造球磨机衬板则易产生塑性变形，切断固定螺栓，出现塌落事故，且合金化超高锰钢成本较高难以广泛应用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种高性能双金属耐磨衬板及其制备方法，本发明设计出合金化超高锰钢，贴合层为SBR丁苯胶的橡胶板，基体层为低合金碳钢，贴合完成后能保证良好地韧性，贴合层能进行一定的缓冲，不易切断固定螺栓，可提高实际产业化的生产效率，且大幅度降低成分可进行产业化生产。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种高性能双金属耐磨衬板，由耐磨层、贴合层和基体层组成，贴合层设置在耐磨层与基体层之间，耐磨层、贴合层与基体层的高度比为(2~1):(0.1~0.2):1，耐磨层为合金化超高锰钢，基体层为低合金碳钢。

所述合金化超高锰钢化学成分为: C 0.7～1.4wt%，Si 0.5～0.9wt%，Mn 13～20wt%，P≤0.07 wt%，S≤0.02 wt%，Cr 1.8～2.3 wt%，Ti 0.01～0.5 wt%，Nb 0.01～0.5wt%，V 0.01～0. 5wt%，Cu 0.3～0.7wt%，Mo 0.4～0.8 wt%，Ni 0.1～0.3wt%，N 0.01～0.2wt%，Re 0.1～0.4wt%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。

进一步地，所述Re为镧稀土、铈稀土或钇基重稀土。

所述低合金碳钢为Q235、Q275或Q345。

所述贴合层为丁苯橡胶板。

所述高性能双金属耐磨衬板的制备方法，具体步骤如下：

（1）根据耐磨层合金化超高锰钢和基体层低合金碳钢的成分分别进行配料、熔炼、浇注成型得到耐磨层合金化超高锰钢和基体层低合金碳钢；

（2）分别对耐磨层合金化超高锰钢和基体层低合金碳钢进行热处理；

（3）采用胶黏剂将贴合层粘接到耐磨层合金化超高锰钢和基体层低合金碳钢之间，再冷压处理即得高性能双金属耐磨衬板。

进一步地，所述耐磨层合金化超高锰钢的热处理方法为在温度1050～1100℃下保温处理1~4h，水冷至室温，再置于温度为400~600℃下保温1~4h，空气冷却至室温。

进一步地，所述基体层低合金碳钢的热处理方法为在温度930~980℃下保温1~4h，再置于10%NaCl盐水冷却至室温。