本发明涉及球磨机衬板的技术领域，尤其涉及一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板及其制备方法。
背景技术：
目前，奥氏体耐磨锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故广泛应用于铁路、矿山、火电、化工、农机和军工等各个部门。但高锰钢因为机械加工困难、锻造性能低下等特点。特别是切削性能极差，从其投入工业运用以来一直是以铸态粗加工形式使用为主，限制了其在对外形精度有要求而需要机械加工后再使用的耐磨工况领域。
现有技术中的球磨机衬板对耐磨和韧性的要求很高，现有技术中的球磨机衬板的耐磨和韧性无法满足实际的需求，因此亟需设计一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板来解决现有技术中的问题。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板及其制备方法，制备得到的奥氏体球磨机衬板具有优异的耐磨和韧性性能。
本发明提出的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板，其组分按重量百分比包括：C：1.1-1.2％，Si：0.3-0.6％，Mn：8.0-9.5％，Cr：20-25％，Mo：1.1-1.3％，Ni：0.7-1.2％，Re：0.08-0.10％，S：0.01-0.02％，P：0.01-0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选地，Cr和Mo的合计含量与C的含量之比(Cr+Mo)/C以重量比计，满足19.1＜(Cr+Mo)/C＜21.9。
优选地，炭硅当量值(C+1/3Si)为0.1-1.2。
优选地，其组分按重量百分比包括：C：1.12-1.18％，Si：0.35-0.55％，Mn：8.5-9.0％，Cr：21-24％，Mo：1.15-1.25％，Ni：0.8-1.1％，Re：0.085-0.095％，S：0.012-0.018％，P：0.02-0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选地，其组分按重量百分比包括：C：1.15％，Si：0.45％，Mn：8.75％，Cr：22.5％，Mo：1.2％，Ni：0.95％，Re：0.09％，S：0.015％，P：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板的制备方法，包括如下步骤：
S1、熔融：将碳粉、硅粉、锰块、铬锭、钼锭、镍块、稀土、磷粉和硫粉混合后升温至1050-1100℃进行熔炼，得到合金液，利用氩气罐喷吹氩气，将纳米变质剂均匀弥散分布在合金液中进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理过的合金液精炼后进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：1.1-1.2％，Si：0.3-0.6％，Mn：8.0-9.5％，Cr：20-25％，Mo：1.1-1.3％，Ni：0.7-1.2％，Re：0.08-0.10％，S：0.01-0.02％，P：0.01-0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质；
S3、浇注：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件；
S4、热处理：将S3得到的铸件以70-80℃的升温速率升温至600-700℃，保温1-2h，然后在0.5-1.5h内升温至1050-1100℃，保温3-4h，然后于40-50℃进行水淬处理冷却至室温，然后升温至200-300℃，高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板。
优选地，S1中，纳米变质剂为SiC。
本发明的球磨机衬板由C，Si，Mn，Cr，Mo，Ni，Re，S，P，余量为Fe和不可避免的杂质构成，其中由于奥氏体耐磨锰钢中的铬具有强化基体C-Mn簇聚和扩大簇聚区的作用，Cr加入会形成溶质原子贫乏区，从而提高热导率。当Cr含量超过一定值后，簇聚从短程有序向着长程有序转变使热导率进一步提高。加入Mo可以通过促进弥散的球状或块状含Mo碳化物的形成来提高奥氏体耐磨锰钢热导率，但Mo的含量超过2％后，固溶于基体的Mo将增多，导致热导率的下降。加入一定量的Mo和Cr在提高热导率的同时，也能改善奥氏体耐磨锰钢的耐磨性。在热处理工艺中随着中保温度时间的延长，奥氏体晶内碳化物析出越来越多且趋于均匀，弥散程度越明显，碳化物粒状化程度越来越高各项力学性能明显提高，可见中保时间应该长一些，改性高锰钢经过回火处理后碳化物在晶内析出量明显增多，弥散效果良好，其沉淀弥散强化效果也要良好得多。同时，随着回火温度的升高，晶内碳化物开始长大，并且晶界上也开始有碳化物的析出，与其力学性能相对应，力学性能开始恶化，基本可以得出改性高锰钢的回火温度不易过高。本发明的奥氏体球磨机衬板的硬度为48-55HRC，抗冲击韧性为30-150j/cm2。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，C的重量百分比可以为1.1％、1.11％、1.12％、1.13％、1.14％、1.15％、1.16％、1.17％、1.18％、1.19％、1.2％；Si的重量百分比可以为0.3％、0.35％、0.40％、0.45％、0.50％、0.55％、0.6％；Mn的重量百分比可以为8.0％、8.1％、8.15％、8.2％、8.25％、8.3％、8.35％、8.4％、8.45％、8.5％、8.55％、8.6％、8.65％、8.7％、8.75％、8.8％、8.85％、8.9％、8.95％、9.0％、9.05％、9.1％、9.15％、9.2％、9.25％、9.3％、9.35％、9.4％、9.45％、5％；Cr的重量百分比可以为20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25％；Mo的重量百分比可以为1.1％、1.15％、1.2％、1.25％、1.3％；Ni的重量百分比可以为0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％、1.0％、1.05％、1.10％、1.15％、1.2％；Re的重量百分比可以为0.08％、0.085％、0.09％、0.095％、0.10％；S的重量百分比可以为0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％、0.018％、0.019％、0.02％；P的重量百分比可以为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例1
本发明提出的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板，其组分按重量百分比包括：C：1.15％，Si：0.45％，Mn：8.75％，Cr：22.5％，Mo：1.2％，Ni：0.95％，Re：0.09％，S：0.015％，P：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例2
本发明的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板的制备方法，包括如下步骤：
S1、熔融：将碳粉、硅粉、锰块、铬锭、钼锭、镍块、稀土、磷粉和硫粉混合后升温至1050℃进行熔炼，得到合金液，利用氩气罐喷吹氩气，将SiC均匀弥散分布在合金液中进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理过的合金液精炼后进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：1.1％，Si：0.6％，Mn：8.0％，Cr：25％，Mo：1.1％，Ni：1.2％，Re：0.08％，S：0.02％，P：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质；
S3、浇注：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件；
S4、热处理：将S3得到的铸件以70℃的升温速率升温至700℃，保温1h，然后在1.5h内升温至1050℃，保温4h，然后于40℃进行水淬处理冷却至室温，然后升温至300℃，高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板。
实施例3
本发明的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板的制备方法，包括如下步骤：
S1、熔融：将碳粉、硅粉、锰块、铬锭、钼锭、镍块、稀土、磷粉和硫粉混合后升温至1100℃进行熔炼，得到合金液，利用氩气罐喷吹氩气，将SiC均匀弥散分布在合金液中进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理过的合金液精炼后进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：1.2％，Si：0.3％，Mn：9.5％，Cr：20％，Mo：1.3％，Ni：0.7％，Re：0.10％，S：0.01％，P：0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质；
S3、浇注：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件；
S4、热处理：将S3得到的铸件以80℃的升温速率升温至600℃，保温2h，然后在0.5h内升温至1100℃，保温3h，然后于50℃进行水淬处理冷却至室温，然后升温至200℃，高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板。
实施例4
本发明的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板的制备方法，包括如下步骤：
S1、熔融：将碳粉、硅粉、锰块、铬锭、钼锭、镍块、稀土、磷粉和硫粉混合后升温至1060℃进行熔炼，得到合金液，利用氩气罐喷吹氩气，将SiC均匀弥散分布在合金液中进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理过的合金液精炼后进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：1.12％，Si：0.55％，Mn：8.5％，Cr：24％，Mo：1.15％，Ni：1.1％，Re：0.085％，S：0.018％，P：0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质；
S3、浇注：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件；
S4、热处理：将S3得到的铸件以72℃的升温速率升温至680℃，保温1.2h，然后在1.2h内升温至1060℃，保温3.8h，然后于42℃进行水淬处理冷却至室温，然后升温至280℃，高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板。
实施例5
本发明的一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板的制备方法，包括如下步骤：
S1、熔融：将碳粉、硅粉、锰块、铬锭、钼锭、镍块、稀土、磷粉和硫粉混合后升温至1090℃进行熔炼，得到合金液，利用氩气罐喷吹氩气，将SiC均匀弥散分布在合金液中进行变质处理；
S2、向S1中经过变质处理过的合金液精炼后进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：1.18％，Si：0.35％，Mn：9.0％，Cr：21％，Mo：1.25％，Ni：0.8％，Re：0.095％，S：0.012％，P：0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质；
S3、浇注：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件；
S4、热处理：将S3得到的铸件以78℃的升温速率升温至620℃，保温1.8h，然后在0.8h内升温至1090℃，保温3.2h，然后于48℃进行水淬处理冷却至室温，然后升温至220℃，高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。