[发明专利]一种添加半金属的强韧高铬铸铁磨片

说明书

本发明公开一种添加半金属的强韧高铬铸铁磨片，包括磨片材料，其特征在于，所述磨片材料中添加微量的半金属碲、锑、硼和微量稀有金属铌、钛，用于促进高铬铸铁的晶粒细化、淬透性、硬度、韧性的发展，主要包括四个步骤，1）磨片的铸造；2）磨片的热处理；3）磨片的冷却处理；4）磨片的后续处理。本发明的磨片基体硬度60‑64HRC，磨片齿条表面硬度61‑66HRC，冲击功达8.5‑12J/cmsupgt;2/supgt;，其硬度、冲击韧度及耐磨性均得到提升,磨片实现了强度与韧性的良好配合，在工作中具有高韧性、高耐磨性的磨片,适应磨机恶劣的工况条件，提高磨片使用寿命和纤维素纤维制备质量。

技术领域

本发明属于人造板和制浆造纸的技术领域，具体涉及一种添加半金属的强韧高铬铸铁磨片。

背景技术

人造板和制浆造纸行业的磨机磨片是直接分离纤维素纤维的部件。在分离纤维的同时，自身也磨损，磨机能否充分发挥技术性能和经济指标，很大程度上取决于磨片的磨损状态。磨片在分离纤维素纤维的过程中，会出现摩擦磨损、疲劳磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损等情况，磨片磨损后，刃口钝化，间隙变大，使磨片失效下机。现有技术中的不锈钢磨片材料的硬度通常在25-45HRC，韧性好，但是耐磨性差；高铬铸铁磨片材料的硬度通常在50-60HRC,现有技术中磨片硬度高耐磨性好，但是韧性差。

磨片在一个使用周期内的磨损分为3 个不同的阶段，第1 阶段为早期磨合阶段，第2 阶段为正常工作阶段，第3 阶段为后期钝化阶段。韧性较差的磨片非正常磨损宏观的现象是大面积断齿，这种破坏形式直接影响生产，后果很严重；而硬度低、耐磨性差的磨片在经过较短时间的磨浆后，磨片齿条提前进入钝化阶段，导致分离纤维质量不合格导致磨片提前下机，严重缩短了磨片使用寿命。

为此，有必要设计研发一种高韧性、高耐磨性的磨片，才能适应磨机恶劣的工况条件。

发明内容

本发明目的在于提供一种添加半金属的强韧高铬铸铁磨片，以解决上述背景技术中提出的韧性差、耐磨性差的磨片，容易造成使用寿命严重缩短的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种添加半金属的强韧高铬铸铁磨片，包括磨片材料，其特征在于，所述磨片材料的组分按重量百分比计为：碳 2.8-3.8%、 硅0.6-1.2%、锰 0.5-1.1%、铬26-35%、钼 1.15-2.55%、镍0.35-0.45%、铜0.85-2.35%、钛0.1-0.3%、钒0.2-0.4%、硼0.05-0.12%、锑 0.02-0.03%、铌 0.06-0.12%、碲 0.0005-0.0015%，其余为铁。

优选的，所述磨片材料中添加微量的半金属碲、锑、硼和微量稀有金属铌、钛，用于促进高铬铸铁的晶粒细化、淬透性、硬度、韧性的发展。

优选的，具体制备方法的步骤为：

1）磨片的铸造：在中频感应电炉熔炼1420-1500℃出炉，用覆砂金属型浇注成型，制备得到磨片毛坯；

2）磨片的热处理：将成型的磨片毛坯进行两次淬火，第一次等温淬火1.5-2.5小时，温度为950-1020℃；第二次等温淬火1-1.5小时，温度为280-350℃；

3）磨片的冷却处理：趁热将磨片背面嵌入保温砂内，露出齿面，采用空冷加风冷叠加组合的冷却方法，此冷却方法会定向对准磨片齿面加速齿面的冷却，使磨片基体硬度达到60-64HRC；因磨片齿条表面面积较小会得到更快的冷却，故齿条表面具有更高的硬度，齿条表面硬度比基体硬度高1-2HRC，冲击功达8.5-12J/cm²，使用寿命更长；

4）磨片的后续处理：冷却处理后，需经抛丸、打磨处理制备而成。

步骤2中，两次连续等温淬火，用于改变高铬铸铁凝固过程，细化晶粒、减少缩孔和疏松的缺陷。

步骤3中，齿条表面的硬度为61-66HRC。