本發(fā)明涉及球磨機襯板的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，奧氏體耐磨錳鋼在強沖擊磨料磨損條件下，有優(yōu)異的抗磨性能，故廣泛應(yīng)用于鐵路、礦山、火電、化工、農(nóng)機和軍工等各個部門。但高錳鋼因為機械加工困難、鍛造性能低下等特點。特別是切削性能極差，從其投入工業(yè)運用以來一直是以鑄態(tài)粗加工形式使用為主，限制了其在對外形精度有要求而需要機械加工后再使用的耐磨工況領(lǐng)域。因此亟需設(shè)計一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板及其制備方法，制備得到的奧氏體球磨機襯板具有優(yōu)異的耐磨和韌性性能。
本發(fā)明提出的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其組分按重量百分比包括：C：0.4-0.6％，Mn：1.5-2.0％，Si：1.0-1.5％，Cr：1.5-2.5％，B0.004-0.0044％，Ni：0.1-0.5％，Re：0.12-0.20％，S：0.01-0.04％，P：0.01-0.04％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選地，Mn的含量與Cr的含量之比Mn/Cr以重量比計，滿足0.6＜Mn/Cr＜1.3。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其特征在于，Cr的含量與C和Mn合計含量之比Cr/(C+Mn)以重量比計，滿足0.58＜Cr/(C+Mn)＜1.32。
優(yōu)選地，其組分按重量百分比包括：C：0.45-0.55％，Mn：1.6-1.9％，Si：1.1-1.4％，Cr：1.6-2.4％，B0.0041-0.0043％，Ni：0.2-0.4％，Re：0.13-0.19％，S：0.02-0.03％，P：0.02-0.03％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選地，其組分按重量百分比包括：C：0.5％，Mn：1.75％，Si：1.25％，Cr：2.0％，B0.0042％，Ni：0.3％，Re：0.16％，S：0.025％，P：0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板的制備方法，包括如下步驟：
S1、熔融：采用中頻感應(yīng)電爐進行不氧化法熔煉工藝，首先用高鋁礬土打結(jié)熔煉爐爐襯，之后向熔煉爐爐底加入底渣材料，然后向熔煉爐中加入碳素廢鋼，當溫度達到1550-1600℃時，再加入經(jīng)烘干處理的電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵和鎳鐵，當溫度為1610-1630℃時，向熔煉爐中加入脫氧劑進行脫氧處理，得到出鋼鋼液；在出鋼鋼液出鋼前對鋼水包進行清洗、烘烤處理，烘烤至鋼水包上下均為紅色時，再向鋼水包中放置稀土，之后將所述出鋼鋼液倒入鋼水包中出鋼，出鋼溫度控制為1550-1580℃，鋼渣混出，倒入鋼水包中的出鋼鋼液在鋼水包中稀土反應(yīng)進行變質(zhì)處理，之后再鎮(zhèn)靜5-10min后扒渣，當溫度為1450-1580℃時，將鋼水包中的鋼液澆入鑄型型腔；
S2、熱處理：對所述襯板鑄件進行熱處理，當加熱爐溫度升至250-350℃時放入襯板鑄件，以50-70℃/h的升溫速度將襯板鑄件加熱到640-660℃，保溫5-7h，再加熱到1070-1130℃，保溫1-3h，隨后將襯板鑄件從加熱爐中取出，放入到室溫的淬火油介質(zhì)中淬火，之后再將襯板鑄件加熱到600-700℃，保溫5-6h進行回火處理，經(jīng)冷卻，得到中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板成品。
優(yōu)選地，S1中，底渣材料由石灰和螢石按重量比6-12:2-4混合而成。
優(yōu)選地，S1中，脫氧劑為鋁粉。
本發(fā)明的球磨機襯板由C，Mn，Si，Cr，B，Ni，Re，S，P，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，其中由于奧氏體耐磨錳鋼中的鉻具有強化基體C-Mn簇聚和擴大簇聚區(qū)的作用，Cr加入會形成溶質(zhì)原子貧乏區(qū)，從而提高熱導(dǎo)率。當Cr含量超過一定值后，簇聚從短程有序向著長程有序轉(zhuǎn)變使熱導(dǎo)率進一步提高。加入Mo可以通過促進彌散的球狀或塊狀含Mo碳化物的形成來提高奧氏體耐磨錳鋼熱導(dǎo)率，但Mo的含量超過2％后，固溶于基體的Mo將增多，導(dǎo)致熱導(dǎo)率的下降。加入一定量的Mo和Cr在提高熱導(dǎo)率的同時，也能改善奧氏體耐磨錳鋼的耐磨性。在熱處理工藝中隨著中保溫度時間的延長，奧氏體晶內(nèi)碳化物析出越來越多且趨于均勻，彌散程度越明顯，碳化物粒狀化程度越來越高各項力學性能明顯提高，可見中保時間應(yīng)該長一些，改性高錳鋼經(jīng)過回火處理后碳化物在晶內(nèi)析出量明顯增多，彌散效果良好，其沉淀彌散強化效果也要良好得多。同時，隨著回火溫度的升高，晶內(nèi)碳化物開始長大，并且晶界上也開始有碳化物的析出，與其力學性能相對應(yīng)，力學性能開始惡化，基本可以得出改性高錳鋼的回火溫度不易過高。本發(fā)明的奧氏體球磨機襯板的抗拉強度為825MPa，屈服強度為574MPa，沖擊韌性為156kj/m2，硬度為271，斷后延伸率為32％。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應(yīng)當了解，實施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
實施例1
本發(fā)明提出的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其組分按重量百分比包括：C：0.5％，Mn：1.75％，Si：1.25％，Cr：2.0％，B0.0042％，Ni：0.3％，Re：0.16％，S：0.025％，P：0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
實施例2
本發(fā)明提出的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其組分按重量百分比包括：C：0.4％，Mn：2.0％，Si：1.0％，Cr：2.5％，B0.004％，Ni：0.5％，Re：0.12％，S：0.04％，P：0.01％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板的制備方法，包括如下步驟：
S1、熔融：采用中頻感應(yīng)電爐進行不氧化法熔煉工藝，首先用高鋁礬土打結(jié)熔煉爐爐襯，之后向熔煉爐爐底加入底渣材料，其中，底渣材料由石灰和螢石按重量比6:4混合而成，然后向熔煉爐中加入碳素廢鋼，當溫度達到1550℃時，再加入經(jīng)烘干處理的電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵和鎳鐵，當溫度為1630℃時，向熔煉爐中加入鋁粉進行脫氧處理，得到出鋼鋼液；在出鋼鋼液出鋼前對鋼水包進行清洗、烘烤處理，烘烤至鋼水包上下均為紅色時，再向鋼水包中放置稀土，之后將所述出鋼鋼液倒入鋼水包中出鋼，出鋼溫度控制為1550℃，鋼渣混出，倒入鋼水包中的出鋼鋼液在鋼水包中稀土反應(yīng)進行變質(zhì)處理，之后再鎮(zhèn)靜10min后扒渣，當溫度為1450℃時，將鋼水包中的鋼液澆入鑄型型腔；
S2、熱處理：對所述襯板鑄件進行熱處理，當加熱爐溫度升至350℃時放入襯板鑄件，以50℃/h的升溫速度將襯板鑄件加熱到660℃，保溫5h，再加熱到1130℃，保溫1h，隨后將襯板鑄件從加熱爐中取出，放入到室溫的淬火油介質(zhì)中淬火，之后再將襯板鑄件加熱到700℃，保溫5h進行回火處理，經(jīng)冷卻，得到中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板成品。
實施例3
本發(fā)明提出的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其組分按重量百分比包括：C：0.6％，Mn：1.5％，Si：1.5％，Cr：1.5％，B0.0044％，Ni：0.1％，Re：0.20％，S：0.01％，P：0.04％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板的制備方法，包括如下步驟：
S1、熔融：采用中頻感應(yīng)電爐進行不氧化法熔煉工藝，首先用高鋁礬土打結(jié)熔煉爐爐襯，之后向熔煉爐爐底加入底渣材料，其中，底渣材料由石灰和螢石按重量比12:2混合而成，然后向熔煉爐中加入碳素廢鋼，當溫度達到1600℃時，再加入經(jīng)烘干處理的電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵和鎳鐵，當溫度為1610℃時，向熔煉爐中加入鋁粉進行脫氧處理，得到出鋼鋼液；在出鋼鋼液出鋼前對鋼水包進行清洗、烘烤處理，烘烤至鋼水包上下均為紅色時，再向鋼水包中放置稀土，之后將所述出鋼鋼液倒入鋼水包中出鋼，出鋼溫度控制為1580℃，鋼渣混出，倒入鋼水包中的出鋼鋼液在鋼水包中稀土反應(yīng)進行變質(zhì)處理，之后再鎮(zhèn)靜5min后扒渣，當溫度為1580℃時，將鋼水包中的鋼液澆入鑄型型腔；
S2、熱處理：對所述襯板鑄件進行熱處理，當加熱爐溫度升至250℃時放入襯板鑄件，以70℃/h的升溫速度將襯板鑄件加熱到640℃，保溫7h，再加熱到1070℃，保溫3h，隨后將襯板鑄件從加熱爐中取出，放入到室溫的淬火油介質(zhì)中淬火，之后再將襯板鑄件加熱到600℃，保溫6h進行回火處理，經(jīng)冷卻，得到中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板成品。
實施例4
本發(fā)明提出的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其組分按重量百分比包括：C：0.45％，Mn：1.9％，Si：1.1％，Cr：2.4％，B0.0041％，Ni：0.4％，Re：0.13％，S：0.03％，P：0.02％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板的制備方法，包括如下步驟：
S1、熔融：采用中頻感應(yīng)電爐進行不氧化法熔煉工藝，首先用高鋁礬土打結(jié)熔煉爐爐襯，之后向熔煉爐爐底加入底渣材料，其中，底渣材料由石灰和螢石按重量比7:3.5混合而成，然后向熔煉爐中加入碳素廢鋼，當溫度達到1580℃時，再加入經(jīng)烘干處理的電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵和鎳鐵，當溫度為1625℃時，向熔煉爐中加入鋁粉進行脫氧處理，得到出鋼鋼液；在出鋼鋼液出鋼前對鋼水包進行清洗、烘烤處理，烘烤至鋼水包上下均為紅色時，再向鋼水包中放置稀土，之后將所述出鋼鋼液倒入鋼水包中出鋼，出鋼溫度控制為1560℃，鋼渣混出，倒入鋼水包中的出鋼鋼液在鋼水包中稀土反應(yīng)進行變質(zhì)處理，之后再鎮(zhèn)靜9min后扒渣，當溫度為1460℃時，將鋼水包中的鋼液澆入鑄型型腔；
S2、熱處理：對所述襯板鑄件進行熱處理，當加熱爐溫度升至320℃時放入襯板鑄件，以55℃/h的升溫速度將襯板鑄件加熱到655℃，保溫5.5h，再加熱到1120℃，保溫1.5h，隨后將襯板鑄件從加熱爐中取出，放入到室溫的淬火油介質(zhì)中淬火，之后再將襯板鑄件加熱到680℃，保溫5.2h進行回火處理，經(jīng)冷卻，得到中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板成品。
實施例5
本發(fā)明提出的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板，其組分按重量百分比包括：C：0.55％，Mn：1.6％，Si：1.4％，Cr：1.6-2.4％，B0.0041％，Ni：0.4％，Re：0.13％，S：0.03％，P：0.02％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明的一種中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板的制備方法，包括如下步驟：
S1、熔融：采用中頻感應(yīng)電爐進行不氧化法熔煉工藝，首先用高鋁礬土打結(jié)熔煉爐爐襯，之后向熔煉爐爐底加入底渣材料，其中，底渣材料由石灰和螢石按重量比11:2.5混合而成，然后向熔煉爐中加入碳素廢鋼，當溫度達到1590℃時，再加入經(jīng)烘干處理的電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵和鎳鐵，當溫度為1615℃時，向熔煉爐中加入鋁粉進行脫氧處理，得到出鋼鋼液；在出鋼鋼液出鋼前對鋼水包進行清洗、烘烤處理，烘烤至鋼水包上下均為紅色時，再向鋼水包中放置稀土，之后將所述出鋼鋼液倒入鋼水包中出鋼，出鋼溫度控制為1570℃，鋼渣混出，倒入鋼水包中的出鋼鋼液在鋼水包中稀土反應(yīng)進行變質(zhì)處理，之后再鎮(zhèn)靜6min后扒渣，當溫度為1570℃時，將鋼水包中的鋼液澆入鑄型型腔；
S2、熱處理：對所述襯板鑄件進行熱處理，當加熱爐溫度升至280℃時放入襯板鑄件，以65℃/h的升溫速度將襯板鑄件加熱到645℃，保溫6.5h，再加熱到1080℃，保溫2.5h，隨后將襯板鑄件從加熱爐中取出，放入到室溫的淬火油介質(zhì)中淬火，之后再將襯板鑄件加熱到620℃，保溫5.8h進行回火處理，經(jīng)冷卻，得到中碳Si-Mn高強度奧氏體球磨機襯板成品。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。