濕式球磨機襯板材料的設(shè)計及組織性能研究.pdf

1、在冶金礦山選礦過程中,作為主要消耗部件的球磨機襯板既要承受介質(zhì)跟物料的沖擊磨損,又需要承受礦漿的腐蝕磨損,服役工況相當惡劣,目前高錳鋼不能完全滿足球磨襯板的制造需求。本文以Cr-Ni-Mo系高合金耐磨鋼為基礎(chǔ),使用Thermo-Calc熱力學(xué)軟件并結(jié)合耐磨鋼中合金化機理設(shè)計了兩種含碳量不同的耐磨鋼,并進行了熔煉和鑄造成形。對所設(shè)計的耐磨鋼制定不同溫度下的熱處理工藝;通過力學(xué)性能測試、金相組織的觀察、XRD分析、SEM及TEM顯微組織分析

2、,研究了不同熱處理工藝對材料組織及性能的影響;對材料中的析出物的形貌特征、種類、分布情況進行了分析研究;同時對比分析兩種材料的耐腐蝕性能。
　　結(jié)果表明:實驗材料在淬火加低溫回火后基體組織大部分為板條馬氏體加碳化物組織。在1000-1100℃淬火溫度范圍內(nèi),淬火溫度較低時,奧氏體化不完全組織中有鐵素體存在,淬火溫度較高時,生成板條馬氏體組織粗大,材料的硬度韌性下降。綜合對比1050℃淬火保溫1小時,250℃回火保溫2小時后實驗材料

3、可以得到最佳的組織和性能。隨著含碳量的增加,相同熱處理工藝下強度硬度值升高,但塑韌性及耐腐蝕性卻降低。
　　本文最終選用C0.265％,Cr8.98%,Mn0.525%,Si0.423%,Ni1.776%,Mo0.668%,Cu0.445%,B0.004%,Re0.156%作為濕式球磨機襯板材料合金成分,熱處理后硬度達到48HRC,抗拉強度和屈服強度分別達到1640MPa和940MPa,沖擊U型缺口韌性≥45J·cm-2。對沖擊斷

4、口進行SEM掃描分析后發(fā)現(xiàn),斷口韌窩較深,大多為韌性斷裂,韌窩內(nèi)分布著碳化物。在弱酸介質(zhì)下有良好的自鈍化性能,材料表面能生成致密的鈍化膜,且耐腐蝕性能隨著浸泡時間的增加而提高。材料中析出物主要有M7C3碳化物,在板條馬氏體板條界、板條馬氏體內(nèi)部均有析出,這些硬而脆的碳化物增加了馬氏體基體的硬度及耐磨性,但作為脆性相會降低材料整體的沖擊韌性。稀土的加入使鋼中夾雜物變得細小,彌散分布在晶內(nèi),從整體上提高了材料的力學(xué)性能。
　　本文設(shè)計