一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高強(qiáng)度、高硬度的耐磨材料，具體是指一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板 材的材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，全世界在水泥沙漿澆注工程上，采用的澆注方法有人工、人工加機(jī)械、機(jī)械 化；種類有干式、濕式。干式澆注質(zhì)量不穩(wěn)定，水泥浪費(fèi)大，澆注過程中，工人的工作條件差， 計(jì)量不易控制；濕式澆注，避免了干式澆注的不足之處，因此，水泥板、柱、梁的澆注，濕式澆 注法被建筑、道路、橋梁、水電、港口、礦山、隧道等廣泛運(yùn)用。
[0003] 為了適應(yīng)較大規(guī)模的水泥板、柱、梁的澆注，中國的中國中鐵公司，在九十年代末， 從德國引進(jìn)了干、濕水泥漿噴機(jī)，用于高鐵建設(shè)。兩種噴機(jī)使用過程中，干式噴機(jī)缺點(diǎn)太多， 被淘汰，濕式噴機(jī)被大量使用，兩種機(jī)型的工作原理，都采用離心原理，用蝸輪葉片攪拌料， 再通過壓縮空氣輸送、澆注。由于水泥漿是由水泥、水、沙、卵石等組成，密度很難標(biāo)準(zhǔn)，加之 壓縮空氣不恒定，因此，澆注質(zhì)量不理想。鑒于以上原因，中國中鐵西南科學(xué)院，在2000年 初，消化吸收，彌補(bǔ)德國產(chǎn)品的不足，研制出國產(chǎn)水泥沙漿濕噴機(jī)TK系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品已獲 得國家多項(xiàng)專利，TK濕噴機(jī)的工作原理，攪拌料跟國外產(chǎn)品都一樣，不同的是，澆注時(shí)，采用 活塞式頂推，TK濕噴機(jī)，與進(jìn)口濕噴機(jī)比較，具有計(jì)量準(zhǔn)確，質(zhì)量可控，節(jié)能降耗，能滿足較 大規(guī)模的工程澆注。因此，TK濕噴機(jī)被鐵路、公路橋梁建設(shè)，廣泛使用，現(xiàn)正向建筑、水電、 礦山、港口等行業(yè)發(fā)展，前景非常廣闊。
[0004] TK水泥濕噴機(jī)使用近十年，在2010年前，有一個(gè)關(guān)鍵部件襯板，質(zhì)量一直都沒有 解決，也嚴(yán)重影響了水泥濕噴機(jī)的使用，襯板，要求平面耐磨損，有較高強(qiáng)度，幾何尺寸相對(duì) 要求較高。
[0005] TK600型的襯板，其厚度僅20毫米，直徑是510毫米，靠圓周上，均分布了九個(gè)大 孔，圓中心點(diǎn)上，又有一個(gè)固定孔，直徑33毫米，中心孔圓的圓周上，分布有三個(gè)直徑20毫 米的定位銷孔，設(shè)計(jì)上，要求襯板的表面，洛氏硬度達(dá)到HRC45~60,材料的強(qiáng)度極限要求 達(dá)到550~600Mpa，最大平面包容為0. 05毫米。
[0006] 在2009年前，中國境內(nèi)，有國有材料研究所，數(shù)十個(gè)企業(yè)(廠)，均無法達(dá)到設(shè)計(jì)要 求，無奈，襯板采用鑄鐵，采用30~55號(hào)碳鋼，不表面淬火，因此，磨損很快，在2009年底， 申請(qǐng)人按照設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率僅百分之三十左右，優(yōu)質(zhì)率根本談不上，不是鑄造斷 裂，就是硬度不夠或是平面度、幾何尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，沒有辦法同時(shí)達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，而 且其耐磨性能相當(dāng)差，使用壽命只有60至150m 3,使用進(jìn)程中，斷裂情況相當(dāng)多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的材料，同時(shí)具備材料的 極限斷裂強(qiáng)度為550~600Mpa，洛氏硬度達(dá)到HRC45~60。
[0008] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種制造混凝土噴射器內(nèi)部板材的材料，其組分及相應(yīng)的重量百分比如下：碳 0· 40% ~0· 65%，硅 0· 8% ~1. 2%，錳 1. 0% ~1. 4%，磷彡 0· 04%，硫彡 0· 035%，鉻 2. 4% ~2. 6%， 鑰0. 3%~0. 5%，錸微量，釩微量，鈦微量，余量為鐵。在生物學(xué)與化學(xué)中，微量的規(guī)定是物質(zhì) 中含量在萬分之一以下，百萬分之一以上的組分，如：生物學(xué)上規(guī)定含量占生物體總質(zhì)量萬 分之一以下，百萬分之一以上的元素為微量元素，對(duì)于微量物質(zhì)的分析方法稱為微量分析。
[0009] 所述碳的含量為0. 45%~0. 60%，此時(shí)，其余組分的含量為：硅0. 8%~1. 2%，錳 1. 0%~1. 4%，磷彡0· 04%，硫彡0· 035%，鉻2. 4%~2. 6%，鑰0· 3%~0· 5%，錸微量，釩微量， 鈦微量，余量為鐵。
[0010] 所述碳的含量為0. 50%~0. 55%，此時(shí)，其余組分的含量為：硅0. 8%~1. 2%，錳 1. 0%~1. 4%，磷彡0· 04%，硫彡0· 035%，鉻2. 4%~2. 6%，鑰0· 3%~0· 5%，錸微量，釩微量， 鈦微量，余量為鐵。
[0011] 所述鑰的含量為0. 33%~0. 45%，此時(shí)，其余組分含量為：碳0. 40%~0. 65%，硅 0· 8%~1. 2%，錳1. 0%~1. 4%，磷彡0· 04%，硫彡0· 035%，鉻2. 4%~2. 6%，錸微量，釩微量， 鈦微量，余量為鐵，或者更進(jìn)一步減小碳的含量為〇. 45%~0. 60%，甚至減小碳的含量為 0. 50% ~0. 55%。
[0012] 所述鉻的含量為2. 4%~2. 5%，此時(shí)，其余組分含量為：碳0. 40%~0. 65%，硅 0. 8% ~1. 2%，錳 1. 0% ~1. 4%，磷彡 0. 04%，硫彡 0. 035%，鑰 0. 33% ~0. 45%，錸微量，釩微 量，鈦微量，余量為鐵，或者更進(jìn)一步減小碳的含量為0. 45%~0. 60%，甚至減小碳的含量 為 0· 50% ~0· 55%。
[0013] 所述鑰的含量為0. 35%~0. 40%，此時(shí)，其余組分含量為：碳0. 40%~0. 65%，硅 0· 8%~1. 2%，錳1. 0%~1. 4%，磷彡0· 04%，硫彡0· 035%，鉻2. 4%~2. 6%，錸微量，釩微量， 鈦微量，余量為鐵，或者更進(jìn)一步減小碳的含量為〇. 45%~0. 60%，甚至減小碳的含量為 0. 50% ~0. 55%。
[0014] 所述鉻的含量為2. 4%~2. 5%，此時(shí)，其余組分含量為：碳0. 40%~0. 65%，硅 0. 8% ~1. 2%，錳 1. 0% ~1. 4%，磷彡 0. 04%，硫彡 0. 035%，鑰 0. 35% ~0. 40%，錸微量，釩微 量，鈦微量，余量為鐵，或者更進(jìn)一步減小碳的含量為0. 45%~0. 60%，甚至減小碳的含量 為 0· 50% ~0· 55%。
[0015] 所述鉻的含量為2. 45%，此時(shí)，其余組分含量為：碳0. 40%~0. 65%，硅0. 8%~ 1. 2%，錳1. 0%~1. 4%，磷彡0. 04%，硫彡0. 035%，鑰0. 35%~0. 40%，錸微量，釩微量，鈦微量， 余量為鐵，或者更進(jìn)一步減小碳的含量為〇. 45%~0. 60%，甚至減小碳的含量為0. 50%~ 0. 55%〇
[0016] 上述組分中，最重要的是鉻、鑰、碳、以及鐵，其中碳的含量如果小于0.4%時(shí)，成品 淬火后，其表面硬度達(dá)不到HRC45~60的技術(shù)指標(biāo)，耐磨性差，工件易產(chǎn)生犁溝式失效，碳 的含量如果大于〇. 65%，成品淬火后，其硬度提高不大，但其沖擊韌性卻急劇下降，工件工作 時(shí)易碎裂；鑰的含量如果小于〇. 3%，鑄坯過程容易產(chǎn)生斷裂、表面裂紋傾向增大，工件金相 組織晶粒度變粗大，淬透性差，耐磨性下降；鉻的含量如果小于2. 4%，工件硬度、強(qiáng)度差，耐 磨性下降。錸、釩、鈦以復(fù)合方式加入包內(nèi)，對(duì)鋼水進(jìn)行變質(zhì)處理，以達(dá)到細(xì)化晶粒、提高耐 磨性和沖擊韌性的目的。
[0017] 本材料以及用本材料制造濕噴機(jī)襯板的生產(chǎn)工藝如下： 1備料，按照上述組分備料，并進(jìn)行鋼水的制造； 2鑄造，將上述組分的鋼水，采用平作立澆工藝澆鑄，澆鑄時(shí)的鋼水溫度控制在 1430°C~1520°C，鋼水的注入流速應(yīng)當(dāng)控制在lKg/秒以下，并且在模具上至少設(shè)置兩個(gè)冒 口，同時(shí)，使用冷鐵均衡降溫； 3初檢，澆鑄完成后，清砂，觀察有無直徑大于1毫米、深度大于2. 5毫米的氣孔，有則不 合格；有無夾砂、裂紋的長度大于6毫米、且深度大于2. 5毫米、寬度大于1毫米的情況，有 則不合格，檢測(cè)有無內(nèi)缺陷，將不合格的剔除； 4退火，將合格的工件退火，加溫速度控制在80~100°C /小時(shí)，退火溫度控制在金屬 組織轉(zhuǎn)變成珠光體組織所需溫度以上30~50°C，保持溫度的時(shí)間不得低于4小時(shí)，且隨爐 溫降低至