世界首套半自磨机锻造耐磨衬板试用圆满成功

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清华大学贝氏体钢研究及推广中心与中冶\昆钢联合研发的高性能贝氏体钢锻造耐磨衬板，在昆钢大红山矿业8848半自磨机上试用取得成功，标志着锻造衬板产品已具备大规模生产和市场推广应用的条件。
       衬板主要用于矿山用大型半自磨机、自磨机、球磨机上，是该类设备的易耗部件，衬板检修是矿山磨机停机的主要原因，制约了矿山生产效率和磨矿率，因此高性能耐磨衬板是矿山企业贯彻国家节能减排政策、产业提速升级的迫切需求，对矿山而言是具有革命性意义的新产品。

       半自磨机衬板在国内和国外都以铸造成型，8848半自磨机筒体内径φ8.8m，筒体长度L=4.8m，筒体内钢球和矿石质量大约为100t以上，在半自磨的运行过程中从上方抛落，落底的速度为11.8m/s，可推导出冲击力F=15MN以上。衬板应用环境属于高频重载高冲击恶劣条件下服役，应用高锰钢衬板易造成筒体，采用低合金衬板易造成衬板断裂，使用寿命在2个月后，经常停车跟换部分失效衬板。清华大学贝钢张弛研发团队开发出超级贝氏体钢锻造耐磨衬板。
       超级贝氏体锻造衬板采用层状组织，解决铸造衬板中频炉熔化冶炼衬板原材料合金元素不稳定和和铸造成型易出现的缩松、夹渣等问题。张弛团队以高校先进的科学理念和交叉学科的集成结合，在原有贝氏体钢的基础上采用超级贝氏体层状组织的特性，利用精炼钢保证原材料的稳定性，锻造采用自由锻的成形技术降低模锻生产成本，解决了高频重载高冲击下低合金钢衬板易裂纹的难题，重新集成冶金和成型工艺促使锻造衬板质量稳定，在国内和国际衬板行业中开辟贝氏体锻造衬板的先河。贝氏体锻造衬板基体硬度HRC35左右，使用过后硬度HRC45以上，彻底改变高频重载高冲击下原有半自磨机衬板，高锰钢衬板易变形低合金钢衬板断裂失效为主，原来60天后衬板出现断裂现象提升到180天以上不易产生裂纹。该项目于2018年3月启动，研发团队刘文利先后在普朗、大红山、玉龙、金川、汝阳等多个大型矿山进行调研、交流、推广、应用，在大红山矿业8848半自磨机上装机试用，截止目前已连续服役近5个月，各项性能优异，超过设计预期，使用寿命是原衬板的2倍以上。
        清华大学贝氏体钢团队始终秉持产学研的创新发展理念，与企业和矿石紧密合作，鼓励产品及技术创新发展，提升产品档次、优化产品结构、落实集团品质效益提升的重要举措。该产品为世界首套锻造耐磨衬板。


       文章来源：清华大学
       张弛，清华大学材料学院教授。以相变理论为基础，基于材料基因工程理念，以材料微观组织调控为核心，围绕极端条件下服役的钢铁结构材料的合金设计、组织调控、力学性能模拟，聚焦高速重载铁路用钢、聚变堆用低活化钢及舰艇燃气轮机主轴用高强钢等新型材料的研发开展工作。负责、参与并完成了多项973项目、国际热核聚变实验堆研究专项、国家自然科学基金等，发表SCI文章141篇，授权国家发明专利6项，为我国能源、军工、轨道交通等领域的关键材料发展做出了重要的理论贡献，科研成果得到了有效转化。