[发明专利]一种用于矿山球磨机衬板的高强高韧性材料

说明书

技术领域

本发明属于耐磨材料领域，具体涉及一种矿山球磨机衬板的高强高韧性材料。

背景技术

球磨机衬板是用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料直接冲击和磨擦，同时也可利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态，以增强研磨体对物料的粉碎作用，有助于提高磨机的粉磨效率，增加产量，降低金属消耗。

球磨机的衬板国内高锰钢逐步被中合金钢衬板代替，但随着中合金钢衬板在球磨机衬板中的不断应用，已经逐步替代了锰钢及其它衬板成为市场发展主流。

筒体衬板除保护筒体外，还对研磨体的运动规律有影响，为适应各种不同工作状态（粉碎或细磨）的要求，衬板的形状的材料也不同。当以粉碎为主时，要求衬板对研磨体的推举能力较强，同时衬板应具有良好的抗冲击性能，当以细磨为主时，衬板的突出就比较小，对研磨体的推举作用就弱，冲击较小，而研磨作用较强。要求衬板具有良好的耐磨性能。

现有技术的中合金钢虽然具有很好的抗冲击性和韧性，但是耐磨性能无法满足市场的要求，由于耐磨性能差在很大程度上限制了应用，正是旨在对优质合金钢的生产新工艺进行有益的探索，期望开发合金元素含量低的高强高韧性的低碳合金钢材料。

发明内容

本发明的目的是就以上现有技术的缺陷，提供了一种矿山球磨机衬板的高强高韧性材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于矿山球磨机衬板的高强高韧性材料，其特征在于：所述材料的化学组成以重量百分比计为：C:0.3%～0.5%，Si：0.3%～1.5%，Mn：0.5%～1.5%，Cr：0.8%～4.0%，S：≤0.1%，P：≤0.1%，低熔点成核元素：0.3%～3.0%，细晶化元素：0.2%～1.5%。

所述材料的最佳化学组成以重量百分比计为：C:0.3%，Si：0.8%，Mn：1.2%，Cr：0.6%，S：0.06%，P：0.08%，低熔点成核元素：0.2%，细晶化元素：0.8%。

所述的低熔点成核元素由硼：0.08%～1.2%、钛：0.06%～0.8%、钒：0.02%～0.3%、钼：0.09%～0.5%、铋：0.05%～0.2%五种低熔点金属组成。

本发明的加工工艺为：熔炼时，向铁水中添加稀土和硼、钛等5种低熔点金属进行预处理后在1530℃的温度下浇注；然后将材料加热到1050℃进行淬火，然后650℃保温2小时，750℃保温1.5小时，850℃保温3小时，然后用380～400℃回火，时间控制在5～6小时。

本发明的有益效果为：材料冲击韧性达到35～80焦耳以上，抗拉强度达到1000MP以上；与现有技术的材料相比耐磨性能提高3倍。

具体实施方式

实施例1

一种用于矿山球磨机衬板的高强高韧性材料，其材料的化学组成以重量百分比计为：C:0.3%，Si：0.8%，Mn：1.2%，Cr：0.6%，S：0.06%，P：0.08%，硼：0.08%，钛：0.06%，钒：0.02%，钼：0.09%，铋：0.05%，细晶化元素：0.8%。

本发明的加工工艺为：熔炼时，向铁水中添加稀土和硼、钛等5中低熔点金属进行预处理后在1530℃的温度下浇注；然后将材料加热到1050℃进行淬火，然后650℃保温2小时，750℃保温1.5小时，850℃保温3小时，然后用380℃回火，时间控制在5小时。

按照以上方法得到的材料，经过20mm厚试块的测试硬度为HRC45，20mm×20mm×110mm无缺口试样的冲击韧性为48J／cm²。

实施例2

一种用于矿山球磨机衬板的高强高韧性材料，其材料的化学组成以重量百分比计为：C:0.5%，Si：1.5%，Mn：1.5%，Cr：4.0%，S：0.08%，P：0.06%，硼：1.2%，钛：0.8%，钒：0.3%，钼：0.5%，铋：0.2%，细晶化元素：1.5%。

本发明的加工工艺为：熔炼时，向铁水中添加稀土和硼、钛等5中低熔点金属进行预处理后在1530℃的温度下浇注；然后将材料加热到1050℃进行淬火，然后650℃保温2小时，750℃保温1.5小时，850℃保温3小时，然后用400℃回火，时间控制在6小时。

按照以上方法得到的材料，经过20mm厚试块的测试硬度为HRC48，20mm×20mm×110mm无缺口试样的冲击韧性为65J／cm²。