新型球磨机耐磨衬板的研制

  3新型耐磨衬板热处理工艺及性能测试
  水玻璃砂造型。随铸件同箱浇注的3种试棒尺寸分另0为70mmX70mmXl00mm，80mmX80mmX100mm，100mmX100mmX100mm，浇注6h后落箱打磨清理并进行热处理。
  冲击韧度试样均为10mmX10mm×55mm无缺口，在70mm×70mm×100mm，80mm×80mm×100mm，100mm×l00mm大试样上采用钼丝线切割切取，试样随铸件同炉进行热处理，HRC值均在10mm×10mm×55mm冲击试样上测得。

  热处理奥氏体化在MTZ-A-250F煤气工业加热炉中，回火在75kW台车式电阻炉中进行，其热处理工艺如图1。可以看出，热处理工艺的变化着重在保证产品质量的前提下，努力降低生产成本。如：①平均气温≤10℃时，淬火冷却采用吹风空冷；②平均气温>10℃时，淬火冷却采用喷雾吹风；③平均气温>20℃时，淬火冷却采用淬火液Do~il]。淬火液的使用温度应≤60℃，铸件人液前的预冷温度不得低于800℃。铸件在淬火液中的终冷温度应在180-220℃时出炉空冷。淬火液的浓度比及液池量应结合工况条件或生产量等来确定；④铸件淬火后冷至50—80℃时应及时回火。

测试数据可以看出，热处理工艺的变化对硬度HRC值及冲击db值都有所影响。在960℃士10℃奥氏体化后，采用喷雾吹风冷却，280—320℃回火后其硬度HRC平均值在54.5-55.5HRC之间，变化不大；在同样的奥氏体化温度下，采用淬火液淬火冷却，320℃回火后，其平均硬度值50.5HRC，但冲击韧度oh值由变质前的19.7了/cmz提高到46J/cm2，提高2.3倍，这对于要求高韧性的隔仓篦板产品是十分有益的。
  通过3种厚度的试棒采取不同的热处理工艺，调整合金的不同含量，进行变质处理，测试钢的冲击韧度值db即可达到24.2-46.0J/cm2.
  由表3测试数据可见，在相同热处理工艺条件下，变质前后对冲击韧度值影响较大。70mm~70mmX100mm试样的冲击韧度值由变质前的12.2J/CHiz提高到变质后的26，?J/cm2，提高2.2倍80mm×80mm×100mm试样的冲击韧度值由变质前的15J/cm2提高到变质后的24.2J/cm2，提高1.6倍；100mm×100mm试样的冲击韧度值由变质前的重9.7J/cm2提高到变质后的46J/cm2，提高2，3倍。
  从3种试样的淬透性测试中可以看出，新型中碳中铬合金钢耐磨衬板厚度在100mm以内都能完全得到马氏体组织，满足了使用性能要求。
  4新型耐磨衬板的应用及经济效益分析
  新型中碳中铬合金钢耐磨衬板与传统中碳中铬合金钢耐磨衬板相比，不含贵重合金元素Mo、Ni等，每吨节约成本在3000元左右。据有关报道称c13)，我国每年因磨损消耗的金属材料超过300万t以上，其中球磨机衬板消耗占11％以上，倘若有1/3耐磨衬板采用新型中碳中铬合金钢材料，即每年可为国家节约资源型成本在3亿元以上，节能降耗成效十分显著。
  结语
  (1)新型中碳中铬合金钢耐磨衬板，不含贵重合金元素Mo、Ni等，其组织性能完全达到或超过加Mo、Ni的传统中碳中铬合金耐磨铸钢材料，生产成本低，韧性高，耐磨性好。
  (2)新型中碳中铬合金钢耐磨衬板的化学成分ω为：0.35％-0.60％C、0.4％一1.0％Si、0.6％-1.0％Mn、3.5％-5.5％Cr、0.3％-0.6％Cu、0.05％-0.12％Ti、0.002％-0.005％B、0.05％-0.089%RE、S≤0.035％、P≤0，035％。
  (3)热处理工艺：960+20℃淬火、280％-320℃回火，其主要力学性能为46-56HRC,ak=24-46J/cm2。