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低成本新型耐磨铸球生产工艺研究与应用.pdf

试验研究Test&Research 低成本新型耐磨铸球生产工艺研究与应用 毛蓉,张萍 (金堆城钼业集团有限公司,陕西华县714102) 摘要:通过对磨球样品硬度、冲击韧性的性能测试及金相组织的观察,研究了在不同化学成分配比、热 处理温度等条件下铸球性能的差异。采用正交实验法代替固定变量法,缩短了实验时间和成本。实验结果 得到了一种性能良好、生产成本低、工序简单的磨球生产工艺。 关键词:耐磨铸球、化学成分、热处理 中图分类号:TG250;文献标识码:A;文章编号:1006-9658(2017)02—0026—03 DOI:1 006—9658.2017.02.009 0.3969/j.issn.1 0引言 物的分布形态,使磨球具有较好的机械性能。C/Cr 球磨机是水泥、电力、矿山等行业研磨工序的 是磨球成分设计中最重要的部分。Mn元素可以促 主要设备,磨球是球磨机主要易损件之一川,据统 进珠光体和莱氏体的形成,并且细化珠光体,提高 计,每年全国磨球消耗超过200万吨,其中冶金矿 铸球的强度和硬度。Mo元素可以细化品粒,提高 山企业消耗超过70%。铸铁合金磨球是其中一类 淬透性,改善磨球韧性。Cu元素是一种非碳化物形 应用最为广泛的材料。其中,高铬、中铬合金球因 成元素,能固溶在d.Fe中,提高基体的电极电位, 其较高的宏观硬度,良好的耐磨性能,无需特殊热 减少腐蚀介质中的微电池作用,有效降低腐蚀磨损 处理jf:艺等特点,广受电力、水泥等行业的欢迎。 速度[4-610参考文献数据,结合生产实际经验,本文 低铬合金球虽然在性能上略差,但具有明显的价格 各元素的变化范围如表1。 优势,在矿石湿磨作业中受到广泛应用旺。]。大量 表l 新型铸铁磨球实验元素配比 % 的市场需求催生了对低成本、高性能磨球的研究热 C Mn Cr Si Mo Cu 潮。如何在不影响磨球使用性能的基础上,研发出 2.5~5.5 0.5~2.0 3.0~4.5 l_4~1.60.004~0.(瞄0.003~0.005 成本更低廉的磨球制备工艺,成为当前磨球生产企 实际生产操作中原料si含量往往较高,利用硅 业的首要难题。 本文在设备和实验费用最少、实验周期最短的 铁来改变Si含量时,容易引起其他成分的变化,故 si含量不作为实验变化因素,保持在1.4%~1.6%。 原则基础上,采用中频感应电炉熔炼,通过正交试 稀土元素可以有效净化铁液,改善晶界状况,实际 验方法,对磨球的化学成分配比、热处理温度进行 研究。并在T业试验基础上,探索得到硬度、冲击 生产中多用于提高磨球的韧性,但价格很高,为降 低产品成本,本文采用微量的Mo、Cu联合作用 等性能好、生产成本低、工序简单的磨球生产工艺。 代替稀土元素,由于添加量极少,不作为实验变 l方案设计及样品制备 0.003%~0.005%。为更好的探索提高磨球性能与能 1.1实验方案设计 耗成本的平衡点,本文中每组样品分别进行不热处 C元素的含量对铸球耐磨性的影响很大,一般 理和热处理两组对比试验,热处理温度主要控制在 来说,c含量越高硬度越大,耐磨性越好,但铸球的 脆性随之增加,使用过程中容易破碎。cr元素可以

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