变质钨合金铸铁衬板的研究和应用

通过对球磨机衬板、齿板和锤头服役条件的分析，研究了利用钨渣的低铬合金铸铁来制造耐磨件，耐磨性比高锰钢提高约０．５倍，成本低，工艺简单。

1引言水泥工业用球磨机耐磨衬板,经历了高锰钢、合金钢和高铬合金铸铁衬板的三个应用发展阶段。高锰钢作为第一代耐磨材料,已有100多年的历史,其特点是韧性好,在强冲击条

通过合金化及变质处理,洁净铁液,细化晶粒,改善高铬铸铁共晶碳化物的数量、形态和分布;严格工艺控制;优化热处理工艺等。研制生产出使用性能稳定,安全性高,耐磨性好的"新一代无钼镍高铬合金铸铁耐磨衬板"。与传统kmtbcr15mo2cu衬板相比,生产成本低,经济和社会效益明显。

通过使用稀土、钛、硅、钙对mn8中锰钢的复合变质处理,使中锰钢晶粒得到细化碳化物球团化,显著提高材料的冲击韧性,得到了一种铸态下可直接应用于中等冲击工况的中锰钢衬板材料。现场使用寿命较高锰钢提高50%以上。

设计并制造一种新的球磨机衬板,选用合适的化学成分,经稀土变质处理和淬火、回火处理910℃/h风冷和350℃/6h炉冷,获得综合力学性能优良的贝氏体组织,在村板本体取样,测得硬度hrc≥60,冲击韧度≥16/cm~2,装机考核结果比高锰钢衬板提高1.5-2.5倍。

水泥工业用球磨机上大量应用的耐磨衬板,要求具有高强度、强韧性、高耐磨性;高铬铸铁衬板耐磨性高,使用寿命长,一直以来被业界所认知。本文就高铬铸铁衬板的技术规范、质量控制以及存在的问题作了比较详细的阐述,并列举了大量的应用实例。

研制了一种高铬合金耐磨铸铁生产耐磨衬板,对高铬合金耐磨铸铁进行(980±5)℃×3h空冷淬火和(220±5)℃×3h低温回火,观察了耐磨衬板的金相组织,测试了不同状态下衬板的硬度,分析了热处理工艺对耐磨铸铁组织和性能的影响。结果表明,铸铁铸态组织含奥氏体量多,硬度低;热处理后组织中碳化物弥散度高,组织分布最均匀,耐磨性好。

介绍新型高韧性高铬铸铁衬板的化学成分、熔炼、复合变质处理、造型、热处理工艺以及装机运行试验。新型高韧性高铬铸铁衬板不含价格昂贵的钼、铜,采用了适合我国资源特点的高效稀土复合变质剂,价格低廉;热处理采用空气冷却,硬度达到60hrc以上,冲击韧度达到8j·cm-2以上,耐磨性为zgmn13高锰钢衬板的2.6倍。

介绍了多元合金化复合变质处理高铬铸铁cr20mocu2bnbreti的化学成分、变质处理工艺,并介绍了多元合金化复合变质处理后高铬铸铁的组织和力学性能的变化,以及采用多元合金化复合变质处理高铬铸铁生产破碎机锤头的生产工艺、生产成本和使用性能。工业试验表明:复合变质处理高铬铸铁锤头的耐磨性是高锰钢锤头的3.65～3.8倍。

高铬铸铁中加入适量的铝和硅使其抗氧化性提高,用适量的硼、锆和钇进行变质处理使其组织细化,有利于力学性能的大幅度提高。采用过滤网挡渣,可以减少夹杂物,提高铸铁强度、韧性和抗氧化性。所开发的高铬铸铁篦条的使用寿命超过3年,达到、甚至超过进口篦条的水平。

介绍一种新型高韧性高铬铸铁衬板的成分及作用,试制工艺;该耐磨衬板装机试用结果表明,其耐磨性是高锰钢衬板的2.6倍。

峨口铁矿选矿厂随着产量的不断提高,破碎系统各皮带机转运站料嘴及溜槽衬板磨损严重,使用寿命短,更换工作量大,对生产形成了制约。为此,峨口铁矿对太原市天广兴钢结构有限公司生产的铸钢-碳化钨复合耐磨钢衬板进行了试用。试用结果表明,铸钢-碳化钨复合耐磨钢衬板具有很好的抗划痕磨损及抗小能量凿削磨损能力,其使用寿命大大超过q235钢衬板、zg55钢衬板和zgmn13钢衬板,具有较大的推广价值。

从分析衬板的断裂机理入手,通过试验,对比验证了特定材料在一定条件下,由于热处理工艺不同,材料失效将由韧性断裂向准解理、解理等脆性断裂过渡,强度和硬度也随着下降,同时重现了材料断裂的内在起因——舌状花样或微裂纹,并结合试验现象讨论了材料热处理的本质。

铸铁 铸铁足碳的质量分数大于2．1l％，并含有较多的硅、锰元素及磷、硫等杂质元素的铁 碳合金。 铸铁是一种成本低廉、用途广泛的金属材料，与钢相比，虽然力学性能较低，但却有 许多钢所没有的优良性能，如良好的减振性、耐磨性、铸造性、切削加工性等，且生产工艺 及设备较简单。因此，在生产中得到普遍的应用。如按质量比统汁在汽车、拖拉机中铸铁用 量占50％～70％，在机床中占60％一90％。 人类使用铸铁要比钢早得多，但由于其力学性能不高，只用于受力较小的不重要零件。 自从球墨铸铁问世以来，铸铁的用途愈来愈广泛，目前已经成为一种优良的结构材料。采用 球墨铸铁可代替部分锻钢、铸钢以及优质合金钢来制造各种零件。近年来由于铸铁组织的进 一步改善，使石墨对基体的破坏作用大为减轻，热处理对基体的强化作用也更明显。因此， 铸铁已逐步用于制造各种性能要求较高，受力较复杂的零件。 由

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使用光学显微镜、硬度计和冲击试验机,对比研究了两种衬板用低碳合金钢的组织和性能。结果表明:对于所研究的两种衬板用低碳合金钢,当铬含量为6.0%、镍含量为2%时,其退火态组织为少量先共析铁素体+屈氏体,淬火-回火态的组织为板条马氏体;当铬含量为9.0%、镍含量为1%、锰含量为1.5%时,其退火态和淬火回火态的组织均为马氏体。后者的硬度要高于前者,韧性次之。在含有铁矿石的酸性矿浆中,冲击功为1.2j时,铬含量为9.0%、镍含量为1%、锰含量为1.5%的低碳合金钢冲击腐蚀磨损性要优于铬含量为6.0%、镍含量为2%的低碳合金钢。

研究奥氏体高锰钢在非强烈冲击高应力磨损工况下提高抗磨性的工艺新途径。采用ｒｅ－ａｌ－ｓｉ－ｆｅ新型复合变质剂对高锰钢进行二步法脱氧、变质处理，利用钒渣，加入微量元素铌，有效地提高材料抗磨性，并保持了奥氏体高锰钢原有的高安全系数的使用性能。

研究了用钾、钠变质处理钨合金白口铸铁时对其组织和性能的影响。结果表明,变质处理后,共晶碳化物由网状分布变成断网状、团球状分布,碳化物明显细化和分布均匀化,碳化物形态的改善,致使该铸铁的冲击韧性和抗冲击磨损性能明显提高。其衬板应用于球磨机研磨矿粉,使用安全、可靠,寿命达到高锰钢衬板的3倍以上

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境,研究开发出具有一定耐高温、耐腐蚀性的cr26mowvtire高铬合金铸铁材料。在经1020~1050℃淬火+320~520℃回火,材料的硬度达到hrc60~62,冲击韧度ak>5j/cm2。mo、w合金和v、ti等强碳化物元素的复合加入,提高了溜槽衬板的硬韧性、红硬性和高耐磨性,衬板实际使用寿命超过18个月。与镶铸硬质合金溜槽衬板相比,该衬板具有生产工艺简单、成本低、性价比高等特点,有一定推广应用价值。

冷铁在厚实高铬铸铁衬板上的应用国营３８８厂（湖北省枝城市４４３３０１）雷培元ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｈｉｌｔｏｈｅａｖｙａｎｄｓｏｌｉｄｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｌｉｎｅｒｌｅｉｐｅｉｙｕａｎ（ｓｔａｔｅｒｕｎｎｏ３８８ｐｌａｎ...

据统计，我国每年消耗的金属耐磨材料约300万吨以上，其中仅冶金矿山消耗的衬板就达10万吨左右。目前我国各类矿山磨机等选矿山用磨机等选矿设备中的衬板等易损件一般都采用zgmn13高锰钢材质。这类易损件在使用时要承受一定的冲击和磨料磨损，因此其材质应具良好的抗磨性能和一定的冲击韧性。

研制了一种球磨机高铬铸铁衬板,这种材料的主要特征是以锰部分取代高铬铸铁中的钼,其组织为马氏体加碳化物。试验结果表明,使用该材料制作的衬板在低冲击载荷的工况条件下其使用寿命优于奥氏体高锰钢,且生产成本低,具有广泛的使用和推广价值。