[发明专利]一种高硬耐磨耐蚀耐高温合金铸钢磨套及制造工艺

说明书

本发明公开了一种高硬耐磨耐蚀耐高温合金铸钢磨套及制造工艺。主要用于制造世界一流水平的日产(4000‑5000)吨生料或带温熟料大型立磨机之核心件磨套及高温重载强挤压、强磨损仍属世界各国尚未完全解决的轧钢厂之热轧辊等高难装备件；本发明的主要性能：Бb≥2600N/mm²，HRC＝60‑65，αku＝10‑18J/cm²]，任一截面金相组织为韧性马氏体，晶粒度(6‑9)级；较德国莱歇公司同类产品强度提高27.14％，硬度提升了15.74％；应用工温提升了330度；而莱歇公司产品为硬脆无韧之高铬铸铁件；使用寿命为进品产品的2倍多；若出口1万吨按日本或德国产品价(12‑16)万元/T下降50％，则可为国家创汇1亿美元；产品生产企业可获利4亿元(RMB)。

技术领域

本发明涉及一种高硬耐磨耐蚀耐高温合金铸钢磨套及制造工艺，主要用于矿山、建材、冶金、电力、机械等行业。它是滚压破碎、研磨、细化各种矿石原料或其半成品的立式旋转磨机(亦称立磨)，如：原料磨(生料磨)、熟料磨(水泥磨)、矿渣磨等设备中的关键部件。本发明还涉及一种高硬耐磨耐蚀耐高温合金铸钢磨套及制造工艺。

技术背景

在世界现代化的中、大型水泥厂里和日产3000T、4000T、5000T熟料配套的大型立磨之磨套(每套4件，每件净重5-8吨，外径在1.9m-2.4m，内外径均系球面，壁厚180-260mm，上下总高650-900mm不等)；随着生产应用的需要入磨风温由250℃-300℃提升到270℃-320℃，磨腔随立磨旋转，而磨套和磨辊轴由进口轴承固联，在磨腔内做差速旋转，实现对入磨物料(熟料、矿渣或金属矿等)的滚压、破碎、研磨、均化的生产工艺过程。磨套表面对物料而言，主要承受的是强烈的滚压性相对磨损；它和物料、碟形盘及磨腔周壁必然会产生较大的碰撞冲击和研磨热，致使磨腔内温度同步升高，且随转速增高，而研磨热加大。对磨套而言，沿周向又承受着巨大的由滚压磨擦力而产生的巨大切向拉力，目前国内有不少厂家和设计研究院所研制的磨套，都是采用于200℃-300℃回火后硬度HRC＝53-55高铬耐磨铸铁制成，其实际工作寿命不足3000小时，每吨价格为2.8万元-3.2万元，不少磨套在使用中出现破裂，而被迫停产更换；而进口磨套产品号称使用寿命为8000-10000小时，每吨价格为12-14万元(人民币)；而实际使用寿命约(七-九)个月，不足6500小时。严重地影响了相关企业的生产和经济效益及社会综合效益。现将当代主要相关的耐热耐磨套之金属材料化学成份，回火温度和主要性能及不耐磨原因分析汇列如下：

针对上表所列数据经认真分析、研究并结合现场应用实践可得出以下结论：

1、上述序号1、2两类均为所含合金元素高达22％以上的高铬铸铁件，除配炉成本高之外，而它们的最终回火温度仅在200℃-300℃，而硬度HRC＝53-55，但应用工温却在270℃-320℃，则势必造成过热降硬的效应；

2、上述序号1、2两类高铬铸铁热处理后的最终金相组织均为：硬脆而无韧和易于破裂的共晶碳化物[(Cr.Fe]₇C₃+(Fe.Cr)₃C)+二次碳化物+马氏体+残余奥氏体，所以它们仅适合常温下，对煤钎石、孔雀石等松软物料有一定的耐磨性；