双金属复合衬板铸后消除应力的方法

文档序号:9387738阅读:368来源:国知局
双金属复合衬板铸后消除应力的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸件领域,尤其涉及双金属复合衬板铸后消除应力的方法。
【背景技术】
[0002]双金属复合衬板是锰钢、合金钢材料的替代品,是一种高碳高铬多元数合金钢衬板,其机体组织以马氏体为主,有较高的初始硬度,其工作面为高铬合金铸铁,具有相当高的硬度(HRC ^ 58-60),非工作面为低碳钢,采用复合技术将高铬合金铸铁和低碳钢熔融为一体,使衬板的整体抗磨、抗冲击韧性达到最佳状态,解决了铸件硬度和韧度之间不可兼得的问题,它适用于各类型的球磨机。
[0003]由于设备使用厂家追求矿石磨矿产业化、效益化,在选矿过程中,将球磨机的磨球改为高铬的钢球(HRC50以上),首先降低磨球的损耗,而且提高磨矿效率,但缩短了球磨机衬板的使用寿命。传统的造型、冶炼、钢液充型后,满足3-4h后,开箱清砂,此时由于复合衬板工作面是高碳合金铸铁,该材料含碳量高导致钢体冷却速度慢,开箱后铸件在常温下冷却(一般开箱后表面温度在400-450°,而铸件的内芯温度均在600-700° ),冷却时间超过铸件在型箱内冷却速度3倍以上,导致铸件本体内部应力大大增加。铸件内外温差落差大,钢液收缩不一致,就会在工件的内芯产生缩松和不应有的微小裂纹,这种缺陷再通过后续的热处理是不能消除的。这类产品在现场使用,工作面由于受到高铬钢球冲击和震动,衬板内部存在的应力或微小裂纹得到释放,很短时间就会出现表面裂纹、掉块现象,大大缩短使用寿命。双金属复合衬板经过几年的应用,在低铬磨球磨机上已经得到广泛应用。但在高络磨球磨机上,仍未有更好的使用案例。因此,在高络磨球磨机上寻求合适的球磨机衬板是刻不容缓的事情。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种双金属复合衬板铸后消除应力的方法,该方法操作方便、能有效消除衬板的应力,提高衬板的使用寿命,降低使用成本。
[0005]本发明是这样实现的:双金属复合衬板铸后消除应力的方法,双金属复合衬板包括高铬合金层和低碳钢层,所述的高铬合金的化学成分按重量百分比为:c 2.2-3.5%,Crl2~18%, Mn 1.5-2.0%,Mo 0.5-1.0%,Ni 0.5%,Cu 0.5%,Si 1.0-1.5%,S 彡 0.1,P^ 0.1, Ac ^ 0.05,其余为Fe ;其特征在于:包括以下步骤:I)、铸后保温:在浇铸结束后,将充型后的型箱堆放到一个干燥的区域,要求型箱与型箱紧靠在一起,或采用箱罩罩住型箱进行保温,延长型箱内铸件的冷却速度;
2)、开型箱:开型箱前,先用测温仪测出冒口钢体温度,在铸造24小时后,或冒口钢体不大于50°时,即可开型箱,开型箱后将铸件集中堆放,自然冷却后,进行整理打磨;
3)、热处理:对衬板淬火后进行第一次回火,隔4~6h后对衬板进行第二次回火。
[0006]所述步骤3)中淬火工序为:将衬板以200°C /h的升温速率加热至180~220°C,保温1~1.5h后,同样以200°C /h的升温速率加热至350~400°C,保温1.5~2h后,以200°C /h的升温速率加热至600~650°C,再以140~160°C /h的升温速率加热至1000°C,保温3~4h后空冷至表面温度为230~250°C。
[0007]所述步骤3)第一次回火工序为:将表面温度为230~250°C的衬板装炉以200 °C /h升温速率加热至450~480°C,保温1.5~2h。
[0008]所述步骤3)第二次回火工序为:将衬板以200°C /h升温速率加热至350~400°C,保温1.5~2h,随炉冷却至常温出炉。
[0009]本发明操作方便、有效消除了衬板的应力,提高了衬板的使用寿命,降低了使用成本。
【具体实施方式】
[0010]双金属复合衬板铸后消除应力的方法,双金属复合衬板包括高铬合金层和低碳钢层,所述的高铬合金的化学成分按重量百分比为:c 2.2-3.5%,Crl2~18%,Mn 1.5-2.0%,Mo0.5~1.0%,Ni 0.5%, Cu 0.5%,Si 1.0-1.5%, S 彡 0.1,P 彡 0.1,Ac 彡 0.05,其余为 Fe;其特征在于:包括以下步骤:1)、铸后保温:在浇铸结束后,将充型后的型箱堆放到一个干燥的区域,要求型箱与型箱紧靠在一起,或采用箱罩罩住型箱进行保温,延长型箱内铸件的冷却速度;
2)、开型箱:开型箱前,先用测温仪测出冒口钢体温度,在铸造24小时后,或冒口钢体不大于50°时,即可开型箱,开型箱后将铸件集中堆放,自然冷却后,进行整理打磨;
3)、热处理:对衬板淬火后进行第一次回火,隔4~6h后对衬板进行第二次回火。
[0011]所述步骤3)中淬火工序为:将衬板以200°C /h的升温速率加热至180~220°C,保温1~1.5h后,同样以200°C /h的升温速率加热至350~400°C,保温1.5~2h后,以200°C /h的升温速率加热至600~650°C,再以140~160°C /h的升温速率加热至1000°C,保温3~4h后空冷至表面温度为230-250 °C。
[0012]所述步骤3)第一次回火工序为:将表面温度为230-250 °C的衬板装炉以200 °C /h升温速率加热至450~480°C,保温1.5~2h。
[0013]所述步骤3)第二次回火工序为:将衬板以200°C /h升温速率加热至350~400°C,保温1.5~2h,随炉冷却至常温出炉。
[0014]在浇铸结束后,将充型后的型箱(含铸件)堆放到一个干燥的区域,要求型箱与箱紧靠,延长型箱内铸件冷却速度。这样做能达到两个目的:1)让型箱上的补宿冒口内钢液更有效的对铸件进行补宿;2)有效的防止因铸件内外温差过大而导致产生铸件应力或微小裂纹。如果在冬天或气温较低的情况下,可采用箱罩式罩住型箱进行保温。开箱前,先用测温仪测出冒口钢体温度,在铸造后24h或冒口钢体不大于50°C即可开箱。将开箱后的铸件集中堆放,严禁人为采用任何冷却方式帮助冷却,铸件在常温状态冷却后进行整理打磨,这种方法首先杜绝了铸造时铸件产生的应力和裂纹或其他缺陷;其次严格控制了铸件热处理后再次产生应力,衬板淬火后需进行2次回火,第一次回火是将淬火后衬板冷却至表面温度为230~250°C,装炉对衬板进行450°回火,严禁衬板冷却至常温时再进行装炉,第一次回火完全结束后,隔4~6h后对衬板进行第二次400°回火,随炉冷却至常温方可出炉。本发明通过严格控制衬板的铸后保温和热处理工艺,使应力得到释放,衬板的使用寿命提高了2~2.5倍,冲击值彡2.5AK(J/cm2),已经通过河北矿业、山东东平矿业使用论证,并达到了预期的使用效果。
【主权项】
1.双金属复合衬板铸后消除应力的方法,双金属复合衬板包括高铬合金层和低碳钢层,所述的高铬合金的化学成分按重量百分比为:c 2.2-3.5%,Crl2~18%,Mn 1.5-2.0%,Mo0.5~1.0%,Ni 0.5%, Cu 0.5%,Si 1.0-1.5%, S 彡 0.1,P 彡 0.1,Ac 彡 0.05,其余为 Fe;其特征在于:包括以下步骤:1)、铸后保温:在浇铸结束后,将充型后的型箱堆放到一个干燥的区域,要求型箱与型箱紧靠在一起,或采用箱罩罩住型箱进行保温,延长型箱内铸件的冷却速度; 2)、开型箱:开型箱前,先用测温仪测出冒口钢体温度,在铸造24小时后,或冒口钢体不大于50°时,即可开型箱,开型箱后将铸件集中堆放,自然冷却后,进行整理打磨; 3)、热处理:对衬板淬火后进行第一次回火,隔4~6h后对衬板进行第二次回火。2.根据权利要求1所述的双金属复合衬板铸后消除应力的方法,其特征在于:所述步骤3)中淬火工序为:将衬板以200°C /h的升温速率加热至180~220°C,保温1~1.5h后,同样以200°C /h的升温速率加热至350~400°C,保温1.5~2h后,以200°C /h的升温速率加热至600~650°C,再以140~160°C /h的升温速率加热至1000°C,保温3~4h后空冷至表面温度为 230-250 cC。3.根据权利要求1所述的双金属复合衬板铸后消除应力的方法,其特征在于:所述步骤3)第一次回火工序为:将表面温度为230-250°C的衬板装炉以200°C /h升温速率加热至450~480°C,保温 1.5~2h。4.根据权利要求1所述的双金属复合衬板铸后消除应力的方法,其特征在于:所述步骤3)第二次回火工序为:将衬板以200°C /h升温速率加热至350~400°C,保温1.5~2h,随炉冷却至常温出炉。
【专利摘要】双金属复合衬板铸后消除应力的方法,包括以下步骤:1)、保温:在浇铸结束后,将充型后的型箱堆放到一个干燥的区域,要求型箱与型箱紧靠在一起,或采用箱罩罩住型箱进行保温,延长型箱内铸件的冷却速度;2)、开型箱:开型箱前,先用测温仪测出冒口钢体温度,在铸造24小时后,或冒口钢体不大于50°时,即可开型箱,开型箱后将铸件集中堆放,自然冷却后,进行整理打磨;3)、热处理:对衬板淬火后进行第一次回火,隔4~6h后对衬板进行第二次回火。本发明操作方便、有效消除了衬板的应力,提高了衬板的使用寿命,降低了使用成本。
【IPC分类】C21D1/18, B22D30/00
【公开号】CN105108114
【申请号】CN201510594259
【发明人】严宏余
【申请人】江苏国泰机械制造有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月18日
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1