[发明专利]一种耐腐蚀涂层磨段

说明书

技术领域

本发明涉及磨段技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀涂层磨段。

背景技术

球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机磨段是球磨机设备研磨物料介质，通过球磨机磨段之间、磨段与物料之间的碰撞摩擦产生磨削作用，从而将物料的粒径进一步减小。现有技术中，球磨机的磨介磨段主要是铬系合金、锰系合金等球磨铸钢件或球磨铸铁件，如高铬磨段、低铬磨段、多元合金磨段和钒钛铬合金磨段等，其工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等。磨煤机磨段在使用时的硬度和耐磨性是影响磨煤机整形效果的主要因素之一。为了提高破碎效率和磨段的耐用度，需要磨段表面有足够的硬度和耐磨度。同时，在研磨过程中，磨段与磨料、磨段与衬板以及磨段与磨段之间发生的冲撞不可避免，因此，还要求磨段有一定的韧性，避免破裂，这就对磨段的成分提出高等级的要求。

发明内容

基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐腐蚀涂层磨段，耐热耐腐蚀，可在多种环境下使用，尤其适用于湿法研磨，耐磨性能好，硬度可达70HRC以上，冲击韧性可达7J/cm²。

本发明提出的一种耐腐蚀涂层磨段，按照如下步骤制得：

S1、熔炼：按重量份将170-175份废钢、30-35份铬锭、70-80份生铁、20-25份硼砂和10-20份锰锭放入感应炉中，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于4％，氩气流速为20-25L/min,关闭炉门后将感应炉温度升至2500-2700℃，待上述原料全部熔化后，打开炉门加入50-60份镁锭、60-70份粒径为55-60μm的碳粉和30-40份粒径为30-50μm的硅粉，再次关闭炉门将感应炉温度升至2700-3000℃保温3-4h，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，再次打开炉门捞出浮在液体表面的炉渣后，感应炉中剩余液体为基质合金液；

S2、浇注：将基质合金液出炉向模具中进行浇注，浇注温度为2400-2500℃，冷却至340-370℃得到圆柱型合金基质A；

S3、热处理：将圆柱型合金基质A放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5％，氩气流速为5-8L/min，将电炉温度升温至1200-1300℃，升温过程符合T＝25+lg(t-1)，T为温度，T单位为℃，t为时间，t单位为min，保温3-5h后，将保温后的圆柱型合金基质A取出置于温度为160-200℃的硝酸盐溶液中，待硝酸盐溶液的温度升至260-320℃进行保温，保温时间为Xmin，然后取出空气冷却至室温得到圆柱型合金基质B，X＝2.4R+(3～6)，其中R为圆柱型合金基质A的半径，R的单位为mm，所述硝酸盐溶液为按摩尔份数将1-3份硝酸镁、2-6份硝酸钾和3-7份硝酸钠加入8-15份水中充分搅拌所得；

S4、预处理：将圆柱型合金基质B在室温下浸入水中5-10min，取出干燥后浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗，清洗时间为15-20min，清洗温度为55-65℃，再次取出干燥后在室温下浸入乙醚中10-15min，然后取出置于真空室中进行干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到圆柱型合金基质C，圆柱型合金基质C的粗糙度为7-8μm；

S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在圆柱型合金基质C表面喷涂一层厚度为101-104μm的纯铝结合层后，再在纯铝结合层的表面喷涂一层厚度为202-207μm陶瓷层得到耐腐蚀涂层磨段，其中纯铝结合层的原料为粒径20-25μm的铝粉，陶瓷层的原料为粒径50-60μm的Al₂O₃和AlN混合粉料，Al₂O₃和AlN的质量比为60-65：35-40，等离子喷涂系统的参数如下：电流600-650A，电压为50V，氩气的流量为50-52L/min，氢气的流量为25-26L/min，原料送粉率为1.6-1.8kg/h。

优选地，S1中，按重量份将173份废钢、33份铬锭、75份生铁、22份硼砂和18份锰锭放入感应炉中，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于4％，氩气流速为22L/min,关闭炉门后将感应炉温度升至2600℃，待上述原料全部熔化后，打开炉门加入57份镁锭、63份粒径为55-60μm的碳粉和34份粒径为30-50μm的硅粉，再次关闭炉门将感应炉温度升至2900℃保温3.2h，保温过程中抽真空维持负压为0.33kPa，再次打开炉门捞出浮在液体表面的炉渣后，感应炉中剩余液体为基质合金液。