[发明专利]低成本球磨机衬板用低合金中碳耐磨钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种低成本球磨机衬板用低合金中碳耐磨钢，钢中各元素的质量百分比为：C：0.21~0.38%，Si：0.17~0.27%，Mn：0.5~1.6%，Cr：0.2~1.2%，Ti:0.012~0.050%，ALs：0.015~0.045%，B：0.0010~0.0020%，N≤80ppm，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。生产方法加热工序中，板坯在加热炉内的加热时间为4.0 h~6.0h，加热终了时刻的表面温度控制在1100℃～1250℃范围内；轧制工艺采用控制轧制方式轧制，开轧温度为930～1050℃；一阶段终轧温度＞950℃；二阶段开轧温度≤880℃，二阶段开轧时的待温厚度为钢板成品厚度的3倍以上，精轧累计压下率≥66%，终轧温度控制在860～900℃范围内。本发明通过设计专用的成分体系降低成本，同时采用低温加热+控制轧制的方法，辅以合适的热处理工艺，得到细小回火马氏体组织的耐磨衬板。

技术领域

本发明涉及金属轧制及热处理技术领域，具体涉及一种低成本球磨机衬板用低合金中碳耐磨钢及其生产方法。

背景技术

球磨机是一种被广泛应用于选矿、建材、化工和电力等工业部门的磨料设备，球磨机衬板是其主要消耗件之一。球磨机衬板材料使用最广泛的是高锰钢，含 C 0.9wt%～1.4wt% ，Mn 10 wt %～ 14wt%，经水韧处理后为单一的奥氏体组织，它抗磨是由于受冲击后引起的表面硬化效果所致，初始硬度仅为179~229HBW，经检测，磨损后的硬度也只有 240～350 HBW；但在实际使用过程中，特别是在中小型球磨机上，由于载荷冲击较小，高锰钢并没有得到充分的加工硬化效应，没能充分发挥其抗冲击的耐磨性能；同时，它的屈服强度低，容易产生塑性变形，使衬板凸起，严重时会拉断安装螺栓，使拆卸困难。由于高锰钢用作球磨机衬板有它的局限性，因此各种中、高碳钢应运而生。

专利申请号为201810757851 .9的中国专利公开了“一种高铬合金衬板的制备方法”，C含量0 .9-1 .1wt%，Cr含量达到18.4wt%，同时添加有0.35wt%的Ni，合金添加过多，成本太高。

专利申请号为 201410286455.4的中国专利公开了“一种矿山专用低合金衬板”，，C含量0.38~0.48wt％，Sc：0.20~0.60wt ％，C r：1.80~2.20wt％，Lu：≤ 0.50％，合金添加过多，同时加入稀土元素，成本偏高。

从以上数据可以看出，目前中、高碳合金耐磨钢的实际思路都是添加高铬和高碳来提高淬透性，采用多元合金化成分设计，通过适当提高 Cr、Mo 等中强碳化物形成元素来增加中高碳合金钢组织中的碳化物含量，这样做的好处是可以获得较高的强度和硬度，但同时生产成本过高，塑性和韧性较差，尤其是对于球磨机这种持续反复受到研磨体和物料冲击的设备，塑性和韧性差会影响到衬板的使用寿命。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种低成本球磨机衬板用低合金中碳耐磨钢及其生产方法，通过设计专用的成分体系降低成本，同时采用低温加热+控制轧制的方法，辅以合适的热处理工艺，得到细小回火马氏体组织的耐磨衬板，保证各项指标满足国标要求。

解决上述技术问题的技术方案为：

低成本球磨机衬板用低合金中碳耐磨钢，钢中各元素的质量百分比为：C：0.21~0.38%，Si：0.17~0.27%，Mn：0.5~1.6%，Cr：0.2~1.2%，Ti:0.012~0.050%，ALs：0.015~0.045%，B：0.0010~0.0020%，N≤80ppm，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。

上述的低成本球磨机衬板用低合金中碳耐磨钢，钢中各元素的质量百分比为：C：0.22~0.26%，Si：0.17~0.27%，Mn：0.5~1.6%，Cr：0.3~0.9%，Ti:0.025~0.050%，ALs：0.015~0.045%，B：0.0010~0.0020%，N≤80ppm，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。