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高强度高铬铸铁衬板的热处理

高文喜1,丁涛2

(1.河南鹤壁市专用设备厂,河南鹤壁458000;2.河南鹤壁市无线电四厂)

HeatTreatmentofHigh一strengthandHigh一chromiumIronCastLinerPlate

12GAOWen一xi,DING

12

(1.He′nanHebiSpecialEquipmentFactory,HebiHe′nan458000,China;2.He′nanHebiForthRadioFactory)

中图分类号:TG143.8;TG156文献标识码:B文章编号:0254-6051(2001)04-0044-01

图1为泥浆泵的衬板,属于易损件。其质量的好坏直接影响产品的使用寿命,要求衬板必须具备高的强度、硬度及耐磨性。衬板的工作环境十分恶劣,在工作中,它是把快干的水泥和砂子加以搅拌,然后用高压把泥浆喷到矿井的巷道或铁路隧道的内壁,把内壁快速固定下来,以防止塌方。衬板的磨

到高铬铸铁的合金元素含量较高,如果在较高温度下淬火,就能够充分发挥钢中合金元素的强化作用,而较长时间的保温可使钢中的合金元素充分溶入奥氏体,从而提高衬板的强韧性及耐磨性。加热好的衬板出炉后,风冷到550～600℃,然后单件散开空冷到80～120℃入回火炉。

损特别严重,过去用GCr15轴承钢或20CrMnTi钢渗碳淬火来制作,一副衬板仅使用20～30天就被磨损报废。为了提高衬板的使用寿命,我们经过认真的研究和探讨决定改用高强度高铬铸铁来制作衬板,使用寿命显著提高。其化学成分(质量分数,%)如下:2.4C,16Cr,1.2Si,1.0Mn,1.3Mo,1.1Ni,

0.05P、S,其余为铁。

图1衬板简图

Fig.1Sketchoflinerplate

1高强度高铬铸铁衬板的热处理

(1)衬板退火衬板铸造成型以后,既硬又脆,在搬运过程中如果稍加碰撞就会掉块甚至破裂。我们经过多次试验制订出的衬板退火工艺如图2。退火后硬度降低韧性提高,加工性能也得到改善。

图2衬板退火工艺

图3衬板淬火工艺

Fig.3Quenchingprocessofthelinerplate

(3)衬板回火衬板淬火冷却后,在260℃回火保温5h,

空冷。

2耐磨试验

我们把20CrMnTi钢、GCr15钢及高强度高铬铸铁3种材料的衬板经不同工艺处理后,装入转速同为1000r/min自制摩擦试验机上,试验时在冷却液中加入M3氧化铬研磨膏。试验结果如表1。

由此可以看出,高强度高铬铸铁制作的衬板使用寿命最长,是渗碳淬火20CrMnTi钢衬板的4.5倍,是淬火GCr15钢的3倍。

表1衬板耐磨性能比较

Tab.1Comparisionofwearresistanceproperties

ofthelinerplate

强化工艺

表面硬度HRC

试验时间/h

试验结果

20CrMnTi钢渗碳淬火

58～60

480

表面拉成深沟,严重磨损,孔棱角磨钝出现渗漏现象报废。

GCr15钢淬火

58～61

720

磨损较严重

高铬铸铁淬火59～622160表面正常磨损,园孔棱角轻微磨损

高铬铸铁淬火59～622160

Fig.2Annealingprocessofthelinerplate

(2)衬板淬火在井式炉中进行加热,每炉处理20～30件,淬火硬度要求58～62HRC。衬板淬火工艺如图3。我们把淬火温度确定为960℃,保温时间定为3.5～4h。主要考虑

作者简介:高文喜(1948.2—),男,山西原平人,工程师。主要从事热处理工作,发表论文4篇。

收稿日期:2000一04一09

3效果

高强度高铬铸铁衬板的强度比普通高铬铸铁高20%~50%,冲击韧度提高150%～2