《中锰耐磨钢衬板之铸造

《《中锰耐磨钢衬板之铸造》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中锰耐磨钢衬板之铸造Kingstarks（河北唐山）【提要】通过对中锰耐磨钢化学成分的合理选择，加入适量的铬和稀土镁合金对其进行沉淀强化和变质处理，再经低温水韧处理，得到奥氏体基体上弥散分布有粒状碳化物的组织。这种耐磨钢具有初始硬度高、韧性好、加工硬化能力强、抗磨性高等特点。可应用于破碎机、球磨机衬板、锤头等抗磨件的制造中。关键词中锰耐磨钢；沉淀强化；变质处理；水韧处理；抗磨性在冶金、矿山、电力、水泥等行业，破碎机、球磨机广泛应用在生产中。其中耐磨衬板、锤头是易损件，有较大的消耗量。虽然高锰钢具有强烈的抗冲击耐磨性能，但其熔炼困难，且需高温水韧处理，生产成本较高。为

2、此，试生产了一种中锰耐磨钢，用此种材料生产的衬板有较高的初始硬度，具有较高的耐磨性能，并且生产成本低，具有较好的市场推广潜力。一、材料成分的选定（1）含碳量的选择钢中含碳量过低时，不足以产生有效的加工硬化作用；而过高的含碳量又可导致铸态组织中出现大量的粗大碳化物，易使钢发脆，降低钢的冲击韧性。因而，选取比高锰钢较低的含碳量：0.85%～0.95%。（2）含锰量的选择锰含量降低，有利于减小晶粒粗大现象；但为了使中锰耐磨钢水韧处理后，具有足够的奥氏体组织，选取较高的含锰量：8.5%～9.5%。（3）含硅量的选择硅是钢中的脱氧剂，但硅降低碳在奥氏体中的溶解度，促使碳化物析

3、出，使钢的耐磨性和冲击韧性降低。含硅量选取为：0.5%～0.8%。（4）含磷量的选择磷降低钢的冲击韧性，并易使铸件产生开裂现象。因此应尽量采用较低的含磷量：＜0.08%。（5）含硫量的选择因中锰耐磨钢含锰量较高，使得大部分硫与锰在炼钢过程中化合成硫化锰（MnS）而进入炉渣中，因而钢中的含硫量一般比较的（一般不超过0.03%）。（6）含铬量的选择铬量较高时，可在钢中形成复杂型碳化物，在钢中弥散析出，可起沉淀强化作用。含铬量选取为：0.8%～1.2%。1（7）稀土镁合金加入量的选择稀土镁合金可提高钢的流动性和抗裂能力，并且能细化晶粒，可获得弥散分布有粒状碳化物的基体组织

4、，提高中锰耐磨钢的冲击韧性。稀土加入量为钢液重量的0.3%～0.5%。中锰耐磨钢化学成份如下表1所示：表1中锰耐磨钢化学成份材质CMnSiSPCrRE-Mg中锰耐磨钢0.85～0.958.5～9.50.5～0.8≤0.03＜0.080.8～1.20.3～0.5二、铸造、熔炼方法（1）熔炼中锰耐磨钢按表1化学成份配料，采用500Kg中频炉熔炼，中频炉炉衬采用铝矾土熟料打结，属于中性炉衬。熔化工艺为：先熔化废钢和大部分锰铁，全部熔清后，加入其余锰铁及硅铁沉淀脱氧。而后取样，做炉前化验（测定碳、锰、硫、磷）。根据炉前化验结果，进行化学成分调整，钢水温度达到1500-155

5、0℃后，加0.15%硅铝钡终脱氧，而后停电，倾炉出钢，出钢时包内加入稀土镁合金进行变质处理。（2）造型、浇注中锰耐磨钢衬板采用水玻璃石英砂造型，二氧化碳气硬化，涂刷铝矾土快干涂料。当钢液温度降至1430-11460℃时浇注。三、衬板水韧处理（1）热处理工艺：中锰耐磨钢采用比高锰钢较低的水韧处理温度，工艺如图1所示：2（2）基体组织：热处理后为奥氏体基体组织，基体上弥散分布有粒状碳化物。2（3）机械性能：冲击韧性：150～180J/cm；初始硬度：HB200～230。四、装机试验生产的中锰耐磨铸钢衬板应用于某厂石英砂破碎机上，使用寿命为20多天；为普通16Mn钢板的三

6、倍，与高锰钢衬板寿命相当。四、结论（1）选用的中锰耐磨钢，通过加入适量的铬和稀土镁合金对其进行沉淀强化和变质处理，再经低温水韧处理，得到奥氏体基体上弥散分布有粒状碳化物的组织。（2）选用此种中锰耐磨钢生产的破碎机衬板具有较高的耐磨性，与高锰钢衬板寿命相当，并且生产成本低，具有较好的市场推广潜力。3