【共享】衬板怎么做?按规矩出牌,有人说不行,可我还是这么做了

**钢铁铸件制造有限公司新厂进行新设备安装、调试并开工生产。公司一举建成拥有先进生产设备、具有当代先进水平的质量检测手段、年产1.2万吨高端耐磨铸件的新生产基地。

**公司多年来以生产ZG42Cr2Si2MnMoTiRE油淬中合金钢衬板为主导产品。该产品自引进以来，不断改进发展，在产品生产制造过程中公司严格执行生产工艺规则，确保了产品质量。下面以生产ZG42Cr2Si2MnMoTiRE油淬中合金钢为例，简要介绍。

一、化学成分控制

1.化学成分的确定原则

①碳量的确定

碳扩大γ相区，降低Ms点，提高淬透性;实践表明作为油淬钢含碳量低于0.2%耐磨性低，含碳量高于0.7%韧性差，脆性增加;为了让材料既耐磨又使用安全可靠，规定含碳量为0.3%～0.65%。

②含锰量的确定

锰大部分溶入铁素体，强化基体，提高强度、硬度和耐磨性;一部分锰在钢中易形成(FeMn)3C型碳化物，极少溶于α-Fe和γ-Fe中，使奥氏体等温转变曲线右移，提高淬透性;但锰是过热敏感元素，加热温度过高会引起晶粒粗大、增加回火脆性和残余奥氏体量，因此控制锰含量在0.3%～2%。

③含硅量的确定

硅无限固溶于铁素体中，提高屈服强度，提高屈强比(σs/σb)，硅在1%左右时不降低韧性，硅大于3%时韧性明显降低，增加回火脆性，硅溶于α-Fe和γ-Fe中，缩小γ相区，使奥氏体等温转变曲线右移，提高淬透性;硅强烈降低钢的预热性，促使晶粒粗化，增加热裂倾向，因此控制硅在1%～2.8%。

④铬量的确定

铬固溶于奥氏体中起固溶强化作用，同时能与钢中的碳化物形成多种合金碳化物;铬与碳的结合能力大于铁和锰。因此可以在渗碳体中置换部分铁原子形成含铬的合金渗碳体(Fe，Cr)3C。当含铬较高时可形成复杂型含铬碳化物，在钢中弥散分布起到沉淀强化作用。铬固溶在奥氏体中提高钢的淬透性，使钢在热处理条件下的强度和硬度都得到提高。铬不超过3.5%时不降低韧性，因此铬含量控制在1.4%～3.2%。

⑤钼（Mo）

钼元素分布在共晶碳化物和基体组织之间，钼固溶在奥氏体中提高淬透性，增加奥氏体的硬度和耐磨性，特别是提高组织硬度的均匀性。钼能细化碳化物，提高材料的综合机械性能，在不降低硬度的情况下，提高韧性和耐磨性。但因价格高，一般加入比例为0.2%～1%，中小型磨机衬板可不加钼，用其他元素代替，但不能全部代替，厚大铸件仍应加入适量的钼，提高淬透性，提高综合机械性能。

⑥钛元素

钛强化铁素体形成弥散的(TiN)细化晶粒，形成(TiC)碳化物提高硬度，缩小γ相区，使奥氏体等温转变曲线右移，降低过热敏感性;钛溶于固溶体时提高淬透性，形成碳化物时降低淬透性，延迟回火温度，可在较高温度下回火，考虑成本钛控制在0.06%～0.13%。

⑦稀土元素

钢中加入稀土元素(RE)可以脱氧、脱硫、净化钢液，稀土能去除钢中的氢、氮等气体，使成分趋于均匀，减少枝晶偏析，改善金属夹杂的型貌、大小和分布，并使晶粒细化。

2.化学成分的确定

根据上述化学成分的确定原则，鼎基公司生产的ZG42Cr2Si2MnMoTiRE中碳中合金油淬合金钢，以碳、铬、锰、硅为主元素，加入钛、稀土等多种微量元素，它们相互配合相辅相成。钛细化组织，产生沉淀强化作用，增加硬相质点的数量，弥补碳含量低造成的硬度不足;稀土不仅细化组织、净化晶界、改善碳化物和夹杂物的形态和分布、提高抗疲劳性，还可提高低合金钢的韧性。这里需要注意的是：成分中的Mo根据使用部位和具体工况条件适当加入；Ti细化晶粒提高硬度，RE变质夹杂、细化晶粒、脱氧、去气应该加入；为提高硬度增加C、Cr含量，为提高韧性降低C、Cr含量；熔清后先加入0.1%的Al脱氧,再加0.3%的Ti-Fe,在浇包内加0.05%的Al。

二、铸造工艺

1.型砂

A.我们以前采用纯水玻璃石英砂二氧化碳硬化的砂块造型。现在为了更好回用砂，采用普通水玻璃石英砂，用二氧化碳硬化，水玻璃石英砂配比见表1。根据近期生产情况，为了砂回用及环保，将选择纯干砂V法生产。

B.芯砂采用合脂油砂配比及性能如表2。

2.铸型工艺

①按照顺序凝固原则，合理设计浇冒口，内浇口从下箱冒口座处进入，提高了冒口高度，有利补缩；采用保温冒口和外冷铁配合，提高补缩效率。

②按照同时凝固原则在冒口底部位放置外冷铁，使篦板类同时凝固，避免开裂。总之要从合理的铸型工艺设计及精心的操作中避免缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷。

3.熔炼工艺

①底加入占炉料2%的熟石灰及0.04%的莹石，以便前期脱磷，适当加入莹石稀释炉渣。

②加料顺序：先加废钢，铬铁中、后期分批加入；作为沉淀脱氧剂高碳锰铁出钢前10分钟加入；硅铁出钢前7分钟加入。

③在钢熔清后深插铝0.10%终脱氧，另0.05%放在浇包中；出钢温度1580℃～1620℃。

④钛铁、稀土等破碎成3mm～5mm小块，用废纸包好放在浇包中，冲入法熔入钢水中；浇注温度1550℃～1580℃。

4．热处理工艺要求

①温速度：从150℃开始以每小时80℃～100℃的速度升温，升到650℃保温一两个小时，然后以每小时120℃～150℃的速度升温（或随炉升温）。

②淬火温度：850℃～900℃，保温时间按铸件厚度每25mm保温1小时计算，并根据装炉情况适当延长保温时间。

③淬火介质：采用油淬，在油中停留时间按铸件每毫米厚度10秒计算，50mm厚应该八九分钟，出油后再风冷8分钟～10分钟，铸件200℃以下停风立即装炉回火。

④风冷时采用轴流风机，风量2万立方米/时；风压>300kPa；转速2940转/分；功率2.5/3kW。

⑤回火：油淬后回火温度200℃～300℃；6小时～10小时，空冷。

按照确定的化学成分认真进行操作，从熔炼、铸造、热处理及清整工艺等方面，在掌握基本理论的基础上，按照制定的工艺规则精细操作，使该钢种的金相组织为马氏体及少量贝氏体组织；机械性能达到硬度HRC48-55；冲击韧性ak20-50J/cm2；新型干法大中磨机衬板使用寿命为三四年，可满足水泥工业生产的需要。

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