球磨机衬板作为球磨机配件中最重要的配件,球磨机衬板的高锰钢热处理保温时间确定的根据为:碳化物充分分解,分解产物一碳和合金元素固溶入奧氏体,在奧氏体中碳元素扩散得到成分尽可能均匀的合金化奥氏体。保温时间要考虑的因素是:球磨机衬板铸件壁厚、固溶处理温度,球磨机衬板钢的化学成分、球磨机衬板铸件结构特点等。球磨机衬板铸件壁愈厚,保温时间愈长,经验数据是每25mm保温1h。钢中含有铬、钼等合金元素,这些特殊的碳化物溶解困难,合金元素扩散速度慢,保温时间也要适当延长。本试验考虑球磨机衬板的厚度和结构等因素,将中间保温时间延长到12h,这样共析转变充分,碳化物得到球化。综合比较发现,这种热处理工艺条件下,七种奥氏体改性高锰钢的力学性能要比第一种热处理工艺条件下普遍好。与第一种热处理工艺相比,第二种工艺各种成分高锰钢晶内都析出了碳化物,未经稀土变质处理的材料普遍晶粒粗大,碳化物颗粒较大。但经稀土变质处理的3试样晶粒细化明显,碳化物颗粒明显细小,弥散分布,因此球磨机衬板性能较好。
因为碳化物对改性球磨机衬板高锰钢诸种性能影响是巨大的。在球磨机衬板高锰钢中出现碳化物相不一定会大幅度降低韧性。只要合理则为强化相,不合理则为脆性相。如果碳化物在晶界呈连续网状分布,不少碳化物又以针片状,大颗粒存在,必然导致高锰钢脆化。如果碳化物呈颗粒状、细小、弥散分布于晶内,则为强化相。由性能数据比较可知,3试样晶内的碳化物强化了奥氏体基体,使钢的性能得到了提髙。
球磨机衬板铸造高锰钢一般在电弧炉或中频感应炉中熔炼,在相同条件下,中频炉熔炼的球磨机钢球高锰钢质量优于电弧炉熔炼的球磨机钢球高锰钢,所以中频炉使用比较普遍。球磨机衬板其浇注温度不宜过髙,原则应是在保证得到良好铸件外形的前提下,尽量降低浇注温度。浇注温度又不宜过低,过低会造成铸件轮廓不清晰、浇注不足以及因排气不良形成气孔等缺陷。浇注温度过高会产生粗晶、柱晶等组织缺陷,降低球磨机衬板铸件强韧性,增加铸造裂纹,降低耐磨性,增加球磨机衬板铸件在服役中的先期断裂等一系列事故。其浇注温度一般根据浇注件的壁厚确定,大部分铸件为非均匀壁厚。所以浇注温度确定还得靠经验积累和总结。
试验材料在150Kg中频感应电炉中熔炼,釆用不氧化法熔炼工艺,先加入废钢和生铁,全部熔完后,加入锰铁,此后加入配备好的石灰、萤石、铝粉混合料,造还原薄渣,待其反应平稳后进行插铝脱氧,并进行变质处理。出钢温度为1550?1580℃,浇铸温度在1450?1480℃,合金液铸入标准的Y形基尔试块,所有力学性能、金相和微观分析试样都从楔形块上制取,试样
球磨机衬板在高温箱式电炉中进行热处理。