專利名稱：一種用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼鐵配件及其加工方法，更具體地，是一種球墨鑄鐵襯板及其
加工工藝。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)黑色金屬采礦業(yè)中通常采用管式球磨機(jī)即濕法磨進(jìn)行磨礦，其中所 采用的襯板材質(zhì)為EGMnl3和合金鋼，所述襯板的鑄造工藝為全砂型鑄造，但所得襯板 的平均使用壽命為4 6個(gè)月且磨礦效果很不理想，具體表現(xiàn)在晶粒粗大，鋼水在砂型 內(nèi)冷卻速度很慢，接近保溫狀態(tài)，從而使得襯板的晶粒度大，降低了襯板的機(jī)械性能， 進(jìn)而增加了磨礦消耗；硬度低，EGMnl3的初始硬度(HB)不高于240，襯板是通過工 作中的加工硬化來抵御磨損的，當(dāng)工況不能帶給它大的沖擊力的時(shí)候，則不能起到加工 硬化的作用，從而大大增加磨損；雖然合金鋼通過淬火可以達(dá)到較高的硬度(HRC高于 50)，但由于先天不足，晶粒粗，抗拉強(qiáng)度不高，在使用過程中，很容易造成斷裂而過早 失效。另外，上述襯板在裝機(jī)使用時(shí)對(duì)車間產(chǎn)生的噪音較大，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板及其加工工藝，本發(fā) 明的馬氏體球墨鑄鐵襯板具有晶粒細(xì)、強(qiáng)度高、抗腐蝕、耐磨的特點(diǎn)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的一種用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板，按重量百分比含有以下組分3.40% 3.90% 的 C、2.20% 2.50% 的 Si、0.80% 1.20% 的 Mn、0 0.50% 的 Cr、0 ~ 0.03% 的 S、0 0.10%的 P、0.03% 0.06%的 Re、0.03% 0.05%的 Mg 以及余量的 Fe。本發(fā)明的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板的加工工藝，包括以下步驟(1)電爐熔煉將低S、P生鐵送入中頻電爐，升溫至1430 1450°C進(jìn)行熔煉， 得到鐵水；(2)球化將稀土硅鐵鎂合金破碎成塊度為25 40mm的球化劑，以鐵水質(zhì)量 的1.4 1.7%加入鐵水，由于球化處理的過程會(huì)使鐵水溫度降低，因此在球化處理過程 中需要保持鐵水溫度在出爐時(shí)為1430 1450°C，得到球化鐵水；(3)結(jié)晶將上述球化鐵水通過石墨結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得到結(jié)晶鐵水；(4)連鑄上述結(jié)晶鐵水經(jīng)檢驗(yàn)合格后倒入中間保溫包，在1400°C下進(jìn)行連鑄 成型，得到半成品；(5)熱處理對(duì)上述半成品進(jìn)行探傷以及球化質(zhì)量檢測(cè)后，將合格的半成品先 在870 890°C下進(jìn)行淬火，再在280°C下進(jìn)行回火，得到成品。為了延緩球化劑與鐵水的作用時(shí)間以及防止球化劑上浮、提高球化劑的吸收 率，本發(fā)明的加工工藝中所用的球化劑表面緊壓有硅鐵粉以及珍珠巖粉。進(jìn)一步地，本發(fā)明的加工工藝中所述球化鐵水出爐前加入孕育劑和變質(zhì)劑，其中，所述孕育劑可減少白口傾向，改善石墨形態(tài)和分布狀況；所述變質(zhì)劑可預(yù)防球化衰退。優(yōu)選地，本發(fā)明的加工工藝中所用的石墨結(jié)晶器采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻結(jié)晶。優(yōu)選地，本發(fā)明的加工工藝中所述的淬火過程采用水玻璃溶液作為介質(zhì)。采用本發(fā)明的成分配方以及加工工藝制得的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板， 其晶粒度相對(duì)于普通砂型鑄造的襯板的晶粒度提高了三個(gè)等級(jí)，達(dá)到了六級(jí)，抗沖擊值 提高了一倍以上，平均值達(dá)到了 12J/cm2，硬度HRC >52，其物理機(jī)械性能大大提高， 減少了磨損，從而將使用壽命提高了一倍以上，鐵礦磨機(jī)使用達(dá)10個(gè)月以上；由于所述 襯板基體內(nèi)有大量球狀石墨的存在，使得晶界抗腐蝕能力大大提高，從而克服了研磨過 程中的沖蝕剝落磨損，另外，球狀石墨還能阻斷聲音的傳播，故本發(fā)明的馬氏體球墨鑄 鐵襯板相對(duì)于普通砂型襯板可將車間噪音降低20分貝以上，大大改善了車間的環(huán)境；本 發(fā)明的馬氏體球墨鑄鐵襯板加工工藝易形成生產(chǎn)線，從而大大提高了產(chǎn)率，降低了生產(chǎn) 成本；所得產(chǎn)品具有低磨耗，從而降低了使用成本，且使用過程中降低了噪音，具有環(huán) 保功能，提高了使用質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施方式
進(jìn)一步描述本發(fā)明，由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明也可通過 其它的不脫離本發(fā)明技術(shù)特征的方案來描述，因此所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明范 圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。實(shí)施例1 按照如下方法制備馬氏體球墨鑄鐵襯板(1)電爐熔煉將低S、P生鐵送入中頻電爐，升溫至1440°C進(jìn)行熔煉，得到鐵 水；(2)球化將稀土硅鐵鎂合金破碎成塊度為30mm的球化劑，并在所述球化劑表 面緊壓硅鐵粉以及珍珠巖粉以延緩球化劑與鐵水的作用時(shí)間以及防止球化劑上浮、提高 球化劑的吸收率，將處理的球化劑按照鐵水質(zhì)量的1.5%加入澆包底部一側(cè)專門設(shè)置的提 壩內(nèi)，然后將鐵水總量的1/3 2/3沖入澆包內(nèi)，帶反應(yīng)完畢后在沖入其余鐵水并同時(shí)向 出鐵槽中加入孕育劑和變質(zhì)劑進(jìn)行處理，從而有效改善石墨形態(tài)和分布狀況并有效預(yù)防 球化衰退，由于球化處理的過程會(huì)使鐵水溫度降低，因此在球化處理過程中需要保持鐵 水溫度在出爐時(shí)為1440°C，得到球化鐵水；(3)結(jié)晶將上述球化鐵水通過石墨結(jié)晶器采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得到結(jié) 晶鐵水；(4)連鑄對(duì)上述結(jié)晶鐵水的成分進(jìn)行檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格的鐵水倒入中間保溫 包，在1400°C下進(jìn)行連鑄成型，得到半成品；(5)熱處理采用探傷儀對(duì)上述半成品進(jìn)行探傷檢測(cè)，看是否有縮孔以及疏 松，并采用金相顯微鏡對(duì)半成品的球化質(zhì)量檢測(cè)，包括石墨的圓整度、球徑分布是否均 勻等，將合格的半成品先在880°C下采用水玻璃溶液作為介質(zhì)進(jìn)行淬火，再在280°C下進(jìn) 行回火，得到成品。對(duì)所得成品進(jìn)行成分檢測(cè)，結(jié)果如下C 3.4 3.9%、Si: 2.2 2.5%、Mn: 0.8 1.2%、Cr: 0 0.5%、S 0 0.1%、 0 0.06% P、Re: 0.05%, Mg: 0.04%,余量為Fe，完全符合產(chǎn)品要求。性能測(cè)試1、硬度測(cè)試將實(shí)施例中所得成品采用線切割得到試樣，根據(jù)GB/T230.1、GB/T230.2、GB/ T230.3的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示均在HRC52 56之 間。2、沖擊值測(cè)試將實(shí)施例中所得成品制成IOX 10X55mm的無缺口試樣1、試樣2以及試樣3， 在沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖擊值測(cè)試，結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板，其特征在于，按重量百分比含有以下組 分3.40% 3.90% 的 C、2.20% 2.50% 的 Si、0.80 % 1.20 % 的 Mn、0 0.50% 的 Cr、0 0.03%的 S、0 0.10%的 P、0.03% 0.06%的 Re、0.03% 0.05%的 Mg 以及 余量的Fe。
2.—種加工權(quán)利要求1所述的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板的加工工藝，其特征在 于，包括以下步驟(1)電爐熔煉將低S、P生鐵送入中頻電爐，升溫至1430 1450°C進(jìn)行熔煉，得 到鐵水；(2)球化將稀土硅鐵鎂合金破碎成塊度為25 40mm的球化劑，以鐵水質(zhì)量的 1.4 1.7%加入鐵水，在1430 1450°C下出爐，得到球化鐵水；(3)結(jié)晶將上述球化鐵水通過石墨結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得到結(jié)晶鐵水；(4)連鑄上述結(jié)晶鐵水經(jīng)檢驗(yàn)合格后倒入中間保溫包，在1400°C下進(jìn)行連鑄成 型，得到半成品；(5)熱處理對(duì)上述半成品進(jìn)行探傷以及球化質(zhì)量檢測(cè)后，將合格的半成品先在 870 890°C下進(jìn)行淬火，再在280°C下進(jìn)行回火，得到成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板的加工工藝，其特征在于， 所述球化劑表面緊壓有硅鐵粉以及珍珠巖粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板的加工工藝，其特征在于， 所述球化鐵水出爐前加入孕育劑和變質(zhì)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板的加工工藝，其特征在于， 所述石墨結(jié)晶器采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻結(jié)晶。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板的加工工藝，其特征在于， 所述淬火過程采用水玻璃溶液作為介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板及其加工工藝，所述襯板按重量百分比由3.40％～3.90％的C、2.20％～2.50％的Si、0.80％～1.20％的Mn、0～0.50％的Cr、0～0.03％的S、0～0.10％的P、0.03％～0.06％的Re、0.03％～0.05％的Mg以及余量的Fe為原料，通過電爐熔煉、球化、結(jié)晶、連鑄、熱處理等加工工藝制成。用本發(fā)明配方及加工工藝制得的用于連鑄的馬氏體球墨鑄鐵襯板，具有晶粒細(xì)、強(qiáng)度高、抗腐蝕、耐磨的特點(diǎn)，且在使用過程中噪音小，改善了車間的工作環(huán)境。
文檔編號(hào)C22C37/04GK102011044SQ20101058875
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者李成虎, 程新國(guó) 申請(qǐng)人:安徽省寧國(guó)耐磨配件總廠