均衡凝固理论在中碳低合金钢耐磨衬板上的应用

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1、均衡凝固理论在中碳低合金钢耐磨衬才上的应用许利民承德石油高等专科学校摘要：为丫进一步提高铸钢件的产品品质并降低生产成本，通过深入探索均衡凝固理论，对中碳低合金钢耐磨衬板浇注系统进行了试验研宂。结果表明，以均衡凝固理论为基础进行的工艺设计效果更加理想，生产更稳定，操作更加便捷;铸件内部无缺陷，工艺出品率提高，最高可达到80%以上，生产成木显著降低。关键词：均衡凝固理论;中碳低合金钢;耐磨衬板;工艺出品率;作者简介：许利民（I960-），女，河北承德人，教授.主要研宂方向：金属耐磨材料及铸造工艺.电话：13831419955，E-mail:47692871l@qq.com收

2、稿日期：2017-04-04ApplicationofProportionalSolidificationintheMediumCarbonLowAlloyingSteelforWearableLinersXULiminChengdePetroleumCollege;Abstract：Inordertofurtherimprovetheproductqualityandreducethecost,thepouringsystemofthemediumcarbonlowalloyingsteelforwearablelinerswereinvestigatedbyexpl

3、oringthetheoryofproportionalsolidification.Theresultsshowthattheprocessdesignbasedonthetheoryofproportionalsolidificationismoreideal,theproductionismorestableandtheoperationismoreconvenient.Thereisnodefectinthecasting,theproductionrateoftheprocesscanbeimproved,thehighestcanreachupto80%，a

4、ndtheproductioncostissignificantlyreduced.Keyword：proportionalsolidification;mediumcarbonlowalloysteel;abrasiveliner;productyield;Received：2017-04-04我国是铸造耐磨材料（件）生产大国，2009年国内磨料磨损工况消耗钢铁耐磨材料铸件己达350万t以上，并还在以5%~10%的年增长率快速增长U1，所以研制适合不同应用条件易损件的材质，确定相应的制造工艺，减少损耗，降低成本，具有十分重要的意义，也是长远的课题m。近年来多种耐磨合金

5、钢的生产及应用得到了广泛的重视，特别是在球磨机衬板上的应用取得了很大成绩，所以积极选择和推广先进的铸造工艺，降低生产成本就显得更加重要。我们自行研制的中碳低合金耐磨钢衬板的使用寿命比原来多用的高锰钢衬板有大幅度提高，值得推广应用，但由于其与普通中碳钢的铸造工艺特性类似，是粥状凝固，体收缩量和线收缩量都比较大，铸造生产过程屮容易出现缩孔、缩松和裂纹等，铸造工艺设计稍有不慎就会造成缺陷或生产成本的提高。依照传统的顺序凝固理论所设计的浇注系统，冒口较大，工艺出品率低，依然难以保证稳定生产出内部品质健全的铸件。经过深入的工艺试验和实际生产认为，均衡凝固理论更加适合该类合金衬板的

6、铸造工艺设计。1产品结构及工艺特点球磨机衬板主耍是用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和研磨；同时也可利用不同形式的衬板来调整各仓内研磨体的运动状态。其中用量较大的是凸棱衬板、阶梯衬板、平衬板和波纹衬板等，主要结构形式如图1。根据磨机大小和使用工况条件的不同衬板的几何尺寸和质量不同，但结构特点类似并不复杂，是小弧度板类铸件，一般不用进行机械加工，安装而要求弧度准确，不得有影响安装的局部凸起。以用量较大的准3.2M球磨机阶梯衬板为例，最小厚度为25〜28mm,最大厚度为72〜80mm。几何形状比较简单，生产并不困难，在进行工艺设计时主要应注意的是保证内部品质健全

7、，无缩孔、缩松和裂纹等。同时，所生产的屮碳低合金钢硬度较高，具有一定的脆性，衬板需承受较大冲击载荷作用，对铸件内部品质耍求比较严格，少量缺陷也可能降低其耐磨性甚至在服役过程中产生断裂，造成事故。加强补缩提高工艺出品率，生产出健全铸件，是在铸造生产中极为重要的环节。(d)阶梯村板图1衬板的主要结构形式示意图Fig.1Schematicdiagramofmainstructuralformofwearableliner卜载原图2初始工艺方案及存在问题我们所研制的中碳低合金钢的化学成分W(%):0.40^0.55C>1.5~2.4Mn、1.8~