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
技術領域：
本發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：
目前，國內黑色金屬采礦業中通常采用管式球磨機即濕法磨進行磨礦，其中所 采用的襯板材質為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個月且磨礦效果很不理想，具體表現在晶粒粗大，鋼水在砂型 內冷卻速度很慢，接近保溫狀態，從而使得襯板的晶粒度大，降低了襯板的機械性能， 進而增加了磨礦消耗；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，當工況不能帶給它大的沖擊力的時候，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到較高的硬度(HRC高于 50)，但由于先天不足，晶粒粗，抗拉強度不高，在使用過程中，很容易造成斷裂而過早 失效。另外，上述襯板在裝機使用時對車間產生的噪音較大，污染環境。
發明內容
本發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 明的馬氏體球墨鑄鐵襯板具有晶粒細、強度高、抗腐蝕、耐磨的特點。本發明是通過如下技術手段實現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，以鐵水質量 的1.4 1.7%加入鐵水，由于球化處理的過程會使鐵水溫度降低，因此在球化處理過程 中需要保持鐵水溫度在出爐時為1430 1450°C，得到球化鐵水；(3)結晶將上述球化鐵水通過石墨結晶器進行冷卻結晶，得到結晶鐵水；(4)連鑄上述結晶鐵水經檢驗合格后倒入中間保溫包，在1400°C下進行連鑄 成型，得到半成品；(5)熱處理對上述半成品進行探傷以及球化質量檢測后，將合格的半成品先 在870 890°C下進行淬火，再在280°C下進行回火，得到成品。為了延緩球化劑與鐵水的作用時間以及防止球化劑上浮、提高球化劑的吸收 率，本發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。進一步地，本發明的加工工藝中所述球化鐵水出爐前加入孕育劑和變質劑，其中，所述孕育劑可減少白口傾向，改善石墨形態和分布狀況；所述變質劑可預防球化衰退。優選地，本發明的加工工藝中所用的石墨結晶器采用循環水進行冷卻結晶。優選地，本發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。采用本發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， 其晶粒度相對于普通砂型鑄造的襯板的晶粒度提高了三個等級，達到了六級，抗沖擊值 提高了一倍以上，平均值達到了 12J/cm2，硬度HRC >52，其物理機械性能大大提高， 減少了磨損，從而將使用壽命提高了一倍以上，鐵礦磨機使用達10個月以上；由于所述 襯板基體內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，故本發明的馬氏體球墨鑄 鐵襯板相對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境；本 發明的馬氏體球墨鑄鐵襯板加工工藝易形成生產線，從而大大提高了產率，降低了生產 成本；所得產品具有低磨耗，從而降低了使用成本，且使用過程中降低了噪音，具有環 保功能，提高了使用質量。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
進一步描述本發明，由技術常識可知，本發明也可通過 其它的不脫離本發明技術特征的方案來描述，因此所有在本發明范圍內或等同本發明范 圍內的改變均被本發明包含。實施例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量的1.5%加入澆包底部一側專門設置的提 壩內，然后將鐵水總量的1/3 2/3沖入澆包內，帶反應完畢后在沖入其余鐵水并同時向 出鐵槽中加入孕育劑和變質劑進行處理，從而有效改善石墨形態和分布狀況并有效預防 球化衰退，由于球化處理的過程會使鐵水溫度降低，因此在球化處理過程中需要保持鐵 水溫度在出爐時為1440°C，得到球化鐵水；(3)結晶將上述球化鐵水通過石墨結晶器采用循環水進行冷卻結晶，得到結 晶鐵水；(4)連鑄對上述結晶鐵水的成分進行檢驗，將檢驗合格的鐵水倒入中間保溫 包，在1400°C下進行連鑄成型，得到半成品；(5)熱處理采用探傷儀對上述半成品進行探傷檢測，看是否有縮孔以及疏 松，并采用金相顯微鏡對半成品的球化質量檢測，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進行淬火，再在280°C下進 行回火，得到成品。對所得成品進行成分檢測，結果如下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，完全符合產品要求。性能測試1、硬度測試將實施例中所得成品采用線切割得到試樣，根據GB/T230.1、GB/T230.2、GB/ T230.3的測試標準，采用洛氏硬度計進行硬度測試，測試結果顯示均在HRC52 56之 間。2、沖擊值測試將實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， 在沖擊試驗機上進行沖擊值測試，結果如下
權利要求
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)結晶將上述球化鐵水通過石墨結晶器進行冷卻結晶，得到結晶鐵水；(4)連鑄上述結晶鐵水經檢驗合格后倒入中間保溫包，在1400°C下進行連鑄成 型，得到半成品；(5)熱處理對上述半成品進行探傷以及球化質量檢測后，將合格的半成品先在 870 890°C下進行淬火，再在280°C下進行回火，得到成品。
3.根據權利要求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.根據權利要求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劑。
5.根據權利要求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， 所述石墨結晶器采用循環水進行冷卻結晶。
6.根據權利要求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。
全文摘要
本發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、結晶、連鑄、熱處理等加工工藝制成。用本發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、強度高、抗腐蝕、耐磨的特點，且在使用過程中噪音小，改善了車間的工作環境。
文檔編號C22C37/04GK102011044SQ20101058875
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者李成虎, 程新國 申請人:安徽省寧國耐磨配件總廠