本發(fā)明涉及到半自磨機(jī)用合金襯板，具體的說(shuō)是一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板。

背景技術(shù)：
自磨機(jī)，又稱無(wú)介質(zhì)磨礦機(jī)，自磨機(jī)可以處理任何性質(zhì)的礦石，尤其是在粉碎石棉、鐵礦、銅礦、石灰石、金礦、錳礦等物料時(shí)效果更好。自磨機(jī)的最大特點(diǎn)是粉碎比大，其給礦一般為300-400毫米（特殊情況可大至910毫米），經(jīng)自磨后可一次磨碎到產(chǎn)品粒度為0.1毫米以下。粉碎比可達(dá)3000-4000，比球磨機(jī)或棒磨機(jī)的粉碎比要大幾十倍。而襯板是自磨機(jī)主要易損部件，由于自磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，襯板要受到介質(zhì)和物料的沖擊、磨剝和礦漿腐蝕等作用，形成了襯板沖擊磨損、疲勞磨損、剪切磨損、磨料磨損和化學(xué)腐蝕等，使襯板成為企業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)主要成本支出。當(dāng)前普遍采用高碳鉻錳鉬珠光體耐磨鋼襯板（85Cr2MnMo），其抗拉強(qiáng)度為бb1000-1300MPa，屈服強(qiáng)度бs800-1000MPa，雖然其使用壽命高于高錳鋼，但易斷裂，耐磨性低，不適用于超大型濕式半自磨機(jī)，如在江西銅業(yè)集團(tuán)德興銅礦Φ10.37×5.19m濕式半自磨內(nèi)的使用壽命僅僅為3-3.5個(gè)月；在太原鋼鐵集團(tuán)嵐縣礦業(yè)有限公司（鐵礦）Φ10.37×5.49m濕式半自磨機(jī)內(nèi)的使用壽命為60-65天。由于超大型濕式半自磨機(jī)筒體直徑大，直徑往往超過(guò)10米以上，給礦粒度和磨礦鋼球都比較大，對(duì)磨機(jī)襯板的沖擊大，襯板磨損非常劇烈。因此研制一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨的，而且生產(chǎn)成本低，工藝簡(jiǎn)單易行的合金襯板，顯得既迫切又十分重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種適用于高耐磨、耐沖擊，沖擊性能好，洛氏硬度高的高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板，以滿足超大型濕式半自磨機(jī)的工藝需求。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為：一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板，包括以下重量百分比的化學(xué)成分：0.4-0.6%的C，0.6-1.0%的Si，17-19%的Mn，18-20%的Cr，1.0-1.5%的V，0.3-0.6%的Nb，0.1-0.3%的Ti，0.3-0.5%的N，S≤0.03%，P≤0.03%，其余為Fe。高氮的加入強(qiáng)烈提高奧氏體鋼的屈服強(qiáng)度，可確保在高沖擊應(yīng)力條件下不易產(chǎn)生形變和延伸，同時(shí)使用奧氏體基體具有極高的加工硬化速率，大幅提高基體硬度提高耐磨性。釩、鈮、鈦都是強(qiáng)碳（氮）化物形成元素，通過(guò)高溫固溶處理，使碳（氮）化物充分溶解，然后在時(shí)效過(guò)程中彌散析出數(shù)量眾多、分布均勻的碳（氮）化物硬質(zhì)點(diǎn)，達(dá)到高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性的目的。通過(guò)在合金中加入鉻，既能固溶于鐵素體起到固溶強(qiáng)化的作用，又能與鋼的碳化物形成多種合金碳化物，隨著鉻含量增加，合金的強(qiáng)度、塑性、韌性增加。但是隨著鉻的加入量增加，特別是在含碳量高的情況下熱處理將變得困難起來(lái)，故鉻的含量選取1.0-1.5%；錳元素能很好地提高材料的淬透性，并能推遲奧氏體冷卻時(shí)鐵素體的析出，有效地起到對(duì)鐵素體固溶強(qiáng)化和細(xì)化晶粒作用。本發(fā)明所述的一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板的制備工藝，包括以下步驟：1）造型：采用水玻璃自硬砂，配用發(fā)熱保溫冒口。2）熔煉：先加廢鋼、鉻鐵，熔化后再加金屬錳，再加釩鐵、鈮鐵，最后加氮化鉻鐵、鈦鐵，出鋼溫度1550℃-1560℃。3）澆注：澆注溫度為1450℃-1480℃，采用型箱墊高5-7度傾斜澆注，以減少中心疏松，得到高致密度的鑄件。4）熱處理：固溶處理；時(shí)效處理。所述的固溶處理為：在溫度為1150℃±3℃水冷2-4h。所述的時(shí)效處理為：在溫度為650℃±3℃空冷8-10h。所述的時(shí)效處理爐內(nèi)安裝有循環(huán)風(fēng)扇。本發(fā)明通過(guò)加入碳化物形成元素Cr、Mn，特別是強(qiáng)碳化物形成元素V、Nb、Ti和非碳化物形成元素Si，N的加入強(qiáng)烈提高奧氏體鋼的屈服強(qiáng)度，充分發(fā)揮了多元合金元素的綜合作用，使襯板能在空氣中淬硬，獲得奧氏體+合金碳（氮）化物的金相組織，從而有效地提高了合金襯板的耐磨性和韌性。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述；實(shí)施例一：按本發(fā)明配比準(zhǔn)備好各化學(xué)組分，采用水玻璃自硬砂，配用發(fā)熱保溫冒口，先加廢鋼、鉻鐵，熔化后再加金屬錳，再加釩鐵、鈮鐵，最后加氮化鉻鐵、鈦鐵，出鋼溫度1550℃，澆注溫度為1450℃，采用型箱墊高7度傾斜澆注，以減少中心疏松，得到高致密度的鑄件，然后在溫度為1147℃水冷2h，再在溫度為647℃空冷8h，即得到本發(fā)明的一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板。該襯板的化學(xué)成分為(Wt％)：0.4%的C，0.6%的Si，17%的Mn，18%的Cr，1.0%的V，0.3%的Nb，0.1%的Ti，0.3%的N，0.02%的S，0.03%的P，其余為Fe。實(shí)施例二按本發(fā)明配比準(zhǔn)備好各化學(xué)組分，采用水玻璃自硬砂，配用發(fā)熱保溫冒口，先加廢鋼、鉻鐵，熔化后再加金屬錳，再加釩鐵、鈮鐵，最后加氮化鉻鐵、鈦鐵，出鋼溫度1560℃，澆注溫度為1480℃，采用型箱墊高5度傾斜澆注，以減少中心疏松，得到高致密度的鑄件，然后在溫度為1153℃水冷4h，再在溫度為653℃空冷10h，即得到本發(fā)明的一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板。該襯板的化學(xué)成分為(Wt％)：0.6%的C，1.0%的Si，19%的Mn，20%的Cr，1.5%的V，0.6%的Nb，0.3%的Ti，0.5%的N，0.03%的S，0.01%的P，其余為Fe。實(shí)施例三按本發(fā)明配比準(zhǔn)備好各化學(xué)組分，采用水玻璃自硬砂，配用發(fā)熱保溫冒口，先加廢鋼、鉻鐵，熔化后再加金屬錳，再加釩鐵、鈮鐵，最后加氮化鉻鐵、鈦鐵，出鋼溫度1555℃，澆注溫度為1465℃，采用型箱墊高6度傾斜澆注，以減少中心疏松，得到高致密度的鑄件，然后在溫度為1150℃水冷3h，再在溫度為650℃空冷9h，即得到本發(fā)明的一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板。該襯板的化學(xué)成分為(Wt％)：0.5%的C，0.8%的Si，18%的Mn，19%的Cr，1.3%的V，0.4%的Nb，0.2%的Ti，0.4%的N，0.02%的S，0.02%的P，其余為Fe。為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的性能，將本發(fā)明與現(xiàn)有襯板做出了對(duì)比，如下表：從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，本產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度無(wú)缺口沖擊韌性和洛氏硬度均遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的產(chǎn)品。為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明的效果，將實(shí)施例1、2、3制備的高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨合金襯板在江西銅業(yè)集團(tuán)德興銅礦進(jìn)行工業(yè)對(duì)比試驗(yàn)。在Φ10.37×5.19m濕式半自磨內(nèi)的使用壽命為5.5-6個(gè)月，而原襯板使用壽命為3-3.5個(gè)月。在太原鋼鐵集團(tuán)嵐縣礦業(yè)有限公司（鐵礦）Φ10.37×5.49m濕式半自磨機(jī)內(nèi)的使用壽命為100-110天，而原襯板的使用壽命為60-65天。即本發(fā)明產(chǎn)品的使用壽命為原材料的1.5-2倍，為用戶增加了極大的經(jīng)濟(jì)效益。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。