CN101851723A - 一种适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质 - Google Patents

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黄四亮
谢志东
覃照成
陈益宁
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Abstract

本发明涉及一种适用于矿山球磨机的特殊材质耐磨磨球，特别是适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨材质，一方面由于球化石墨，圆整度高，减振性能好，对基体的割裂程度低，可以吸收大量的马氏体相变微裂纹，大幅度提高了材质的冲击韧性。另一方面由于铸态磨球经过热处理后，其奥氏体含碳量进一步增加，切变后马氏体硬度高，大幅度提高了材质的耐磨性能。

Description

一种适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质
技术领域：
本发明涉及一种适用于矿山球磨机的特殊材质耐磨磨球，特别是适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨材质。
背景技术：
高铬白口耐磨铸铁磨球，由于其硬质相碳化物硬度高，脆性大，热处理淬火后冲击韧性指标ak只能在3-5(J/C m2)左右，这种研磨介质若使用在干法磨上，效果较好，特别是磨机的后仓，其失效状态主要表现为磨削，犁沟，整体表现形式为接触式的碾磨工矿应力状态，所以在冲击力量并不是很大的工矿条件下确实是一种优良的研磨介质，但是在所受的冲击力量非常大，而且具有应力腐蚀的工矿条件下，特别是湿法磨上却显得很无能为力。
而本发明马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质，一方面由于球化石墨，圆整度高，减振性能好，对基体的割裂程度低，可以吸收大量的马氏体相变微裂纹，大幅度提高了材质的冲击韧性。另一方面由于铸态磨球经过热处理后，其奥氏体含碳量进一步增加，切变后马氏体硬度高，大幅度提高了材质的耐磨性能。所以无论是干法磨还是湿法磨(加入一定数量的铜Cu)，其抗腐蚀磨损性能进一步提高，马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质都是一非常优异的矿山球磨机耐磨介质。
发明内容
本发明要解决的技术问题高铬白口耐磨铸铁磨球冲击韧性指标低，在矿山球磨机使用破碎率居高不下的问题。
本发明为解决以上技术问题所采取的主要技术方法如下：
1、马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质的化学成分控制表：
  C   Si   Mn   S   P   Mg   Re   Cu
  3.4-3.9   2.2-2.9   0.6-1.5   ≤0.05.   ≤0.10   0.03-0.06   0.03-0.05   0.25
2、材质经过奥氏体化后进行马氏体淬火，得到的基体为马氏体并进行进一步的回火处理。
3、铸铁材质经过球化孕育处理，所使用的孕育，球化剂为稀土硅镁FesiMg8Re6，硅铁Fesi75.得到圆整度非常高的球状石墨。
4、磨球经过890-910℃加热保温1.5-4小时保温时间视球直径，装炉量，和升温速度而定，淬火液为浓度为1.18-1.21g/c m2或18-22的硅酸钠水溶液，淬火掖淬火前温度控制在25℃以下。
5、磨球在24小时内控制在RJ井式炉内以250℃保温3-6小时回火。
本发明的主要技术方法还在于：主要配料为低硅生铁(SI0.6-1.2％)，锰铁FeMnC67.稀土硅镁FesiMg8Re6，硅铁Fesi75等原材料，生产∮100直径以上铸球时需加0.15左右的Mo，，使得心部硬度≥HRC55，生产各种规格适合于矿山湿法球磨机的加入铜Cu 0.25。
本发明的有益效果在于：化学成分容易控制，球化率高，铸造磨球冲击韧性指标高，硬度高，综合耐磨性能优良，制造成本低廉，生产模具容易控制可以使用砂型模具，也可以使用金属模具。热处理设备可以使用一般的空气炉，碱性冷却液容易控制。
具体实施方式
下面在具体实施方式对本发明作进一步详细说明低硫，磷生铁，含硅量(0.6-1.2％)75％，锰铁FeMn60C7.01％，稀土硅镁合金FesiMg8Re6 0.8-1.6％，硅铁Fesi75 0.6-1.0％，硅铁Fesi55 0.2％待铁水融化均匀后，取样做炉前化验，得到化学成分与质量计划相比较，再次计算所需增碳剂重量，直至每炉化学成分合格为止，铸铁材质经过球化孕育处理，所使用的孕育，球化剂为稀土硅镁FesiMg8Re6，硅铁Fesi75.得到圆整度非常高的球状石墨，材质经过奥氏体化后进行马氏体淬火，得到的基体为马氏体并进行进一步的回火处理，磨球经过890-910℃加热保温1.5-4小时保温时间视球直径，装炉量，和升温速度而定，淬火液为浓度为1.18-1.21g/c m2或18-22的硅酸钠水溶液，淬火掖淬火前温度控制在25℃以下，磨球在24小时内控制在RJ井式炉内以250℃保温3-6小时回火。

Claims (4)

1.一种适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质，其特征在于：
(1)马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质的化学成分控制表：
  C   Si   Mn   S   P   Mg   Re   Cu   3.4-3.9   2.2-2.9   0.6-1.5   ≤0.05.   ≤0.10   0.03-0.06   0.03-0.05   0.25
(2)铸铁材质经过球化孕育处理，所使用的孕育，球化剂为稀土硅镁FesiMg8Re6，硅铁Fesi75.处理后得到圆整度非常高的球状石墨；
(3)磨球经过890-910℃加热保温1.5-4小时保温时间视球直径，装炉量，和升温速度而定，淬火液为浓度为1.18-1.21g/cm2或18-22的硅酸钠水溶液，淬火掖淬火前温度控制在25℃以下；
(4)磨球在24小时内控制在RJ井式炉内或其他型号的井式炉以250℃保温3-6小时回火。
2.根据权利要求1所述的一种适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质，其特征还在于：主要配料为低硅生铁(SI0.6-1.2％)，锰铁FeMnC67、稀土硅镁FesiMg8Re6、硅铁Fesi75等原材料。
3.根据权利要求1所述的一种适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质，其特征还在于：生产∮100直径以上铸球时需加0.15左右的Mo，使得心部硬度≥HRC55。
4.根据权利要求1所述的一种适用于矿山的马氏体球墨铸铁特殊耐磨介质，其特征还在于：生产各种规格适合于矿山湿法球磨机的加入铜Cu 0.25。
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