半自磨机衬板用耐磨蚀合金钢的研究
半自磨机衬板工况环境严酷不仅要承受浆料的冲击和磨损还要经受浆料的侵蚀是严重的冲击腐蚀磨料磨损工况。当前国内外半自磨机衬板材料一般选用高锰钢但高锰钢耐磨蚀寿命较短使得半自磨机运行生产成本增大半自磨机衬板材料必须升级换代。
为了进一步延长半自磨机衬板的使用寿命新型的耐磨蚀合金钢的研究与开发具有重要的学术意义和经济价值。本文在此背景下研发了新型高碳低合金钢以高碳合金钢为基本定位与相关企业合作分别设计了三种新型耐磨蚀高碳贝氏体钢衬板、高锰钢基复合材料衬板和珠光体钢衬板运用莱卡显微镜、马弗炉、硬度计、拉伸试验机、仪器化冲击试验机、冲击腐蚀磨料磨损试验机、XRD衍射仪、扫描电镜等研究仪器和检测手段探索热处理对高碳低合金钢的显微组织、硬度、冲击吸收能量、拉伸性能和耐冲击腐蚀磨料磨损性能的影响。
同时对比研究了新型耐磨蚀贝氏体钢衬板、高锰钢基复合材料衬板和珠光体钢衬板的显微组织和综合性能。首先对成分为C065、Si054、M
097、Cr289、Mo035、Ni075、N010的耐磨蚀高碳低合金钢进行四种不同的热处理研究了热处理对高碳低合金钢组织和性能的影响。
研究结果表明高碳低合金钢在1000℃退火950℃正火570℃回火热处理后的显微组织主要以珠光体为主其V型缺口冲击吸收能量较高837J断后伸长率δ最大1431抗拉强度为1005MPa、屈服强度为850MPa硬度为438HRC综合性能较好。新型耐磨蚀贝氏体钢、高锰钢基复合材料和珠光体钢衬板的研究结果发现贝氏体钢衬板的硬度为517HRC经矿山试用后加工硬化使其硬度提高了将近50HV其V型缺口的冲击吸收能量为750J硬韧匹配较好。
f高锰钢基复合材料衬板是以奥氏体为基体、以碳化物为第二相增强相的复合材料。其硬度为265HRC衬板在矿山上使用后加工硬化使其硬度最大提高到667HV587HRC其U型缺口的冲击吸收能量为8770J断后伸长率为920韧性较好抗拉强度为743MPa、屈服强度为547MPa。
珠光体钢衬板的硬度为313HRC经矿山试用后无明显的加工硬化现象V型缺口的冲击吸收能量为600J断后伸长率为664珠光体钢衬板的抗拉强度和屈服强度分别为766MPa、420MPa。对比研究了45J冲击功下各试样的冲击腐蚀磨料磨损的情况结果表明贝氏体钢衬板的磨蚀失重最少其耐冲击腐蚀磨料磨损性能最佳。
对比研究了9J冲击功下各试样的抗冲击腐蚀磨料磨损的情况结果表明1000℃退火950℃正火570℃回火态高碳低合金钢的磨蚀失重最少其耐冲击r