[发明专利]一种半自磨机防断裂和疲劳衬板及其制备方法

权利要求书

1.一种半自磨机耐磨防断裂和疲劳衬板，其特征在于，所述衬板由高镍和/或高钼低合金耐磨钢制成，所述耐磨钢含高镍和或高钼，具有细晶条状与残奥复相组织结构，以条状马氏体、贝氏体、贝马复相做基体，条状间含稳定残余奥氏体，衬板中含稳定残余奥氏体体积分数3~40%，复相组织的晶粒细化＞5级；所述复相组织的形态平行排列；

所述衬板由多种合金元素经过冶炼、精炼连铸或模铸成型钢坯或铸件，所述合金元素按照质量百分比计，包括：

C：0.10~0.85wt%、Mn：0.5~6.0wt%、Cr：0.5~5.0wt%、Si：0.1~5.0wt%、Ni：0.5-10%wt%和/或Mo：0.2~5.0wt%、Al：0.01~5.0wt%、P：0~0.3wt%、S：0~0.3wt%，余量为Fe；

所述冶炼包括淬火工艺和回火工艺：

所述淬火工艺包括以下步骤：

A、将成型离线的铸件或轧、锻的衬板制品加热到完全奥氏体化；

B、根据磨机直径大小和现场需求生产步衬板制品，经过高温加热保温工艺后采用以下方式中的一种：

（1）将步衬板制品从高温奥氏体保温后状态进行冷却，通过采用不同的冷却介质，控制冷却速率，冷却到马氏体转变温度开始点至室温之间的一温度，要求减慢冷却速度或等温，让相界处形成奥氏体与条状马氏体配合，冷速减慢让残余奥氏体的体积分数含量控制在3-40%范围内到室温，完成整个工艺过程, 获取含残奥和条状马氏体的复相组织；

（2）将步衬板制品从高温奥氏体保温后状态进行冷却，通过采用不同的冷却介质，控制冷却速率，冷却到贝氏体转变温度开始点至Ms点之间的一温度，减慢冷却速度或等温，让相界处形成奥氏体与贝氏体的配合，冷速减慢让残余奥氏体的体积分数含量控制在3-40%范围内到室温，完成整个工艺过程, 获取含残奥和贝氏体复相组织；

（3）将步衬板制品从高温奥氏体保温后状态进行冷却，通过采用不同的冷却介质，控制冷却速率，冷却到室温，要求减慢冷却速度或等温，让相界处形成奥氏体与贝氏体/马氏体的配合，冷速减慢让残余奥氏体的体积分数含量控制在3~40%范围内到室温，完成整个工艺过程, 获取含残奥和贝氏体和马氏体复相组织；

（4）将步衬板制品从高温奥氏体保温后状态进行冷却，通过采用不同的冷却介质，控制冷却速率，冷却到Ms点上下100℃范围内停留，停留后升到300~580℃范围内保温，保温后让相界处形成奥氏体与条状马氏体或贝氏体配合，冷速减慢让残余奥氏体的体积分数含量控制在3-40%范围内到室温，完成整个工艺过程, 获取含残奥和条状贝马复相组织；

步骤III，回火工艺采用以下方式中的一种如下：

（1）将淬火过后的衬板钢再升温到200~400℃，保温时间2~8小时，保证在贝氏体或马氏体或贝马复相的相层间的奥氏体不完全分解，间距处获取稳定的残余奥氏体，其体积分数含量控制在3~40%范围内，完成整个衬板的工艺过程；

（2）将淬火过后的衬板钢再升温到400~600℃，保温时间2~8小时，保证在贝氏体或马氏体或贝马复相的相层间的奥氏体分解，间距处获取少部分稳定的残余奥氏体，其体积分数含量控制在3~40%范围内，完成整个衬板的工艺过程。

2.根据权利要求1所述的半自磨机耐磨防断裂和疲劳衬板，其特征在于，所述复相组织为条状马氏体与奥氏体组织，或条状贝氏体与奥氏体组织，或条状贝氏体和马氏体与奥氏体组织，或屈氏体与残奥组织，或索氏体与残奥组织。

3.根据权利要求1所述的半自磨机耐磨防断裂和疲劳衬板，其特征在于，所述衬板硬度＞HRC35，屈服强度800MPa，冲击韧性A_KU＞50J，断裂韧度K_Ic＞60MPa·m1/2。

4.根据权利要求1所述的半自磨机耐磨防断裂和疲劳衬板，其特征在于，所述合金元素还包括以下元素中的一种或多种，按照质量百分比计：

V：0~1.0wt%、B：0~0.5wt%、W：0~1.0wt%、Co；0~10.0wt%、RE:0~1.0wt％，N；0~1.0wwt％，Ti：0~1.0wt%、Nb：0~1.0wt%、Ce：0~1.0wt%、Cu：0.01~5.0wt%。