CN101899624A - 高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球及其生产方法，该耐磨钢球包含H≤1.5ppm以及下述质量百分比组分：C 0.80～0.90、Si 0.20～0.40、Mn 0.90～1.00、P≤0.020、S≤0.020、Cr 0.90～1.00、Ni 0.05～0.15、Mo 0.06～0.15、Al 0.020～0.050、Cu 0.1～0.25；本生产方法包括将上述热轧圆钢加热至1050～1150℃，保温后剪切成料段、锻造成磨球；待磨球锻后强冷至室温，再重新加热、保温一定时间后出炉；待达到淬火温度时入水淬火，再配以低温回火；本耐磨钢球的直径从125～160mm，其表面硬度可达HRC60～62，而且硬度分布均匀、内外硬度差较小，无淬火软点等缺陷，其冲击性能良好，D125～D160mm磨球的冲击值可以达到10～18J/cm2。
Description
技术领域
本发明涉及一种高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球，本耐磨钢球用于大直径球磨机内作破碎矿石用。本发明还涉及上述高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球的制造方法。
背景技术
耐磨钢球是矿山、建材、煤炭、化工等工业部门不可缺少的重要部件。由于耐磨钢球是易耗品，市场年需求量极大。每年国际磨球的需要量在500万吨以上，中国磨球的需求量也在100万吨以上，特别是大规格矿山用锻造磨球需求量更大，因矿山湿磨电化腐蚀的原因限制了高铬铸球在湿磨的应用，特别是大规格大于110MM以上的磨球。
发明内容
本发明的目的是为了开发适应于湿式矿用大规格耐磨钢球，耐磨钢球的直径为125MM～160MM。同时提供一种可以提高耐磨钢球的淬透性、淬硬性、球体内部硬度分布的均匀性，以及耐冲击性能的制造方法。
为实现上述的技术目的，本发明耐磨钢球的技术方案是：一种高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球，其包含H≤1.5PPM以及下述质量百分比组分：
C 0.80～0.90
Si 0.20～0.40
Mn 0.90～1.00
P ≤0.020
S ≤0.020
Cr 0.90～1.00
Ni 0.05～0.15
Mo 0.06～0.15
Al 0.020～0.050
Cu 0.1～0.25。
该耐磨钢球合金含量低、含碳高，根据研磨理论，相同硬度情况下，碳含量越高，硬度越高，耐磨性越好。
该耐磨钢球包含的化学成分中，铬、钼、锰是主要的硬化元素和提高淬透性的元素，钼和铝是细化晶粒元素，有害元素硫、磷、氢的含量均限制在较低的水平。
本发明利用铬、钼、锰的高淬透性的特点，通过添加适当的含量，达到生产大规格耐磨钢球的目的。本发明严格控制H的含量，若H的含量较高，和铬、钼元素综合作用，会在原材料(圆钢)中心部位产生白点缺陷(即裂纹)，对磨球的生产产生有害的影响。
根据磨球成分计算出的Ms值较低，则磨球二次应用也会有较好的效果。另外根据成分计算出的Ms值较低，这样经过热处理的磨球的磨损率就会越低。
本发明的制造方法包含以下步骤：
(1)选用包含H≤1.5PPM以及下述质量百分比组分热轧圆钢：
C 0.80～0.90
Si 0.20～0.40
Mn 0.90～1.00
P ≤0.020
S ≤0.020
Cr 0.90～1.00
Ni 0.05～0.15
Mo 0.06～0.15
Al 0.020～0.050
Cu 0.1～0.25；
(2)将上述热轧圆钢加热至1050～1150℃，保温后，经棒料剪切机剪切成料段，经空气锤锻造成磨球；
(3)待磨球锻后强冷至室温，再重新加热到850℃～880℃保温一定时间后出炉；
(4)待达到淬火温度时入水淬火，淬火水温为40℃～45℃，通过磨球出水温度的高低来控制磨球的淬火时间及冷却速度，控制球出水回温温度，再配以190℃～195℃低温回火。
本发明的方法的淬火是在水中进行淬火，在保证淬火质量的情况下，使用水淬火将比使用油节约成本。
本发明的耐磨钢球应于湿式矿用大规格锻造磨球，耐磨钢球的直径从125～160MM，采用大压缩比的圆钢，加上空气锤锻造，磨球的组织更加致密，无气孔、缩孔等缺陷，磨球的直径偏差小、尺寸控制严格、特别是精细的热处理工艺使得磨球的硬度韧性达到一种理想的组合。本耐磨钢球具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐冲击的特性。
本发明的耐磨钢球的硬度高，其表面硬度可达HRC60～62，而且硬度分布均匀、内外硬度差较小，同一剖面硬度差HRC 2～5，无淬火软点等缺陷。
本耐磨钢球的冲击性能良好，D125～D160MM磨球的冲击值可以达到10～18J/CM2。
具体实施方式
实施例1
选用包含H 1.0PPM以及下述质量百分比组分热轧圆钢：
C 0.8
Si 0.4
Mn 0.90
P 0.02
S 0.02
Cr 0.93
Ni 0.05
Mo 0.06
Cu 0.25
Al 0.05
方法：将含有上述质量百分比组分热轧圆钢3m长加入到斜底加热炉加热至1050℃，等料烧熟烧透后，出炉进入棒料剪切机切成一个个料锻，投放到空气锤进行锻造成磨球，在鼓风机鼓风强制冷却到室温状态。将冷到室温的球重新进行加热到850℃、保温一定时间，出炉冷到淬火温度时进入螺旋辊筒进行淬火，淬火水温40℃，出水后进行自回火，然后再进行低温回火195℃。
硬度检测：取D125MM球线切割取样，剖切面通过球心，剖面经平面磨床磨去约0.5mm，
采用洛氏硬度计每隔5mm测试1点硬度值，硬度如表1所示：
表1
从上表可以看出：球表面硬度60HRC，心部硬度60HRC，计算出的体积硬度60.5HRC。球硬度分布均匀，从表面到心部硬度差为3HRC，无淬火软点等缺陷。淬透性淬硬性良好。
实施例2
选用包含H 1.5PPM以及下述质量百分比组分热轧圆钢：
C 0.84
Si 0.28
Mn 1.0
P 0.013
S 0.001
Cr 0.90
Ni 0.06
Mo 0.08
Cu 0.10
Al 0.038
方法：将含有上述质量百分比组分热轧圆钢3m长加入到斜底加热炉加热至1130℃，等料烧熟烧透后，出炉进入棒料剪切机切成一个个料锻，投放到空气锤进行锻造成磨球，在鼓风机鼓风强制冷却到室温状态。将冷到室温的球重新进行加热到880℃、保温一定时间，出炉冷到淬火温度时进入螺旋辊筒进行淬火，淬火水温45℃，出水后进行自回火，然后再进行低温回火190℃。
硬度检测：取D140MM球线切割取样，剖切面通过球心，剖面用平面磨床磨去约0.5mm，采用洛氏硬度计每隔5mm测试1点硬度值，硬度如表2所示：
表2
从上表可以看出：球表面硬度62HRC，心部硬度59HRC，计算出的体积硬度61HRC。球硬度分布均匀，从表面到心部硬度差为4HRC，无淬火软点等缺陷。淬透性淬硬性良好。
实施例3
选用包含H 1.1PPM以及下述质量百分比组分热轧圆钢：
C 0.9
Si 0.2
Mn 0.95
P 0.015
S 0.002
Cr 1.0
Ni 0.15
Mo 0.15
Cu 0.17
Al 0.02
方法：将含有上述质量百分比组分热轧圆钢3m长加入到斜底加热炉加热至1150℃，等料烧熟烧透后，出炉进入棒料剪切机切成一个个料锻，投放到空气锤进行锻造成磨球，在鼓风机鼓风强制冷却到室温状态。将冷到室温的球重新进行加热880℃、保温一定时间，出炉冷到淬火温度时进入螺旋辊筒进行淬火，淬火水温45℃，出水后进行自回火，然后再进行低温回火195℃。
硬度检测：取D150MM球线切割取样，剖切面通过球心，剖面经平面磨床磨去约0.5mm，
采用洛氏硬度计每隔5mm测试1点硬度值，硬度如表3所示：
表3
从上表可以看出：球表面硬度60HRC，心部硬度56HRC，计算出的体积硬度59.7HRC。球硬度分布均匀，从表面到心部硬度差为4HRC，无淬火软点等缺陷。淬透性淬硬性良好。
本耐磨钢球金相组织为：回火马氏体+少量屈氏体+残余奥氏体，马氏体硬度高且均匀，应具有良好的耐磨性。
本耐磨钢球冲击韧性，无缺口试样冲击值10～18J/CM2。
本耐磨钢球落球从8米高落球2200次，无开裂。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球，其特征在于它包含H≤1.5PPM以及下述质量百分比组分：
C 0.80～0.90
Si 0.20～0.40
Mn 0.90～1.00
P ≤0.020
S ≤0.020
Cr 0.90～1.00
Ni 0.05～0.15
Mo 0.06～0.15
Al 0.020～0.050
Cu 0.1～0.25。
2.一种高碳低合金大规格锻造矿用耐磨钢球的制造方法，其特征在于包含下述步骤：
(1)选用包含H≤1.5PPM以及下述质量百分比组分热轧圆钢：
C 0.80～0.90
Si 0.20～0.40
Mn 0.90～1.00
P ≤0.020
S ≤0.020
Cr 0.90～1.00
Ni 0.05～0.15
Mo 0.06～0.15
Al 0.020～0.050
Cu 0.1～0.25；
(2)将上述热轧圆钢加热至1050～1150℃，保温后，经棒料剪切机剪切成料段，经空气锤锻造成磨球；
(3)待磨球锻后强冷至室温，再重新加热到850℃～880℃保温一定时间后出炉；
(4)待达到淬火温度时入水淬火，淬火水温为40℃～45℃，通过出水温度的高低来控制磨球的淬火时间及冷却速度，控制球出水回温温度，再配以190℃～195℃回火。
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|---|---|
| CN (1) | CN101899624A (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102443744A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-05-09 | 无锡市东方抗磨工程有限公司 | 高中碳合金钢的双介质淬火热处理工艺 |
| CN102534397A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 新东工业株式会社 | 钢铁系投射材料 |
| CN104164553A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-26 | 苏州中门子科技有限公司 | 一种耐磨钢球的生产设备及生产工艺 |
| CN105331902A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-17 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种低铬耐磨钢球 |
| CN106435363A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-22 | 河北天理环保科技有限公司 | 轧制高耐磨钢球及其生产方法 |
| CN107447095A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-08 | 侯宇岷 | 一种生产耐磨钢球的方法 |
| CN107502843A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-22 | 江西金彩阳极铜材料科技协同创新有限公司 | 一种铜球的制备方法 |
| CN108315644A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-24 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 高碳锰铬磨球用热轧圆钢及其制造方法 |
| CN108385031A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种高碳锰铬磨球用热轧圆钢及其制造方法 |
| CN108385030A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种耐磨磨球专用钢及其制造方法 |
| CN109355569A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-19 | 汪杨志 | 一种高强度矿山机械用钢及其制造方法 |
| CN110106438A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-09 | 河北工业大学 | 高体积硬度软芯轧制磨球用钢、生产方法及磨球生产方法 |
| CN110819897A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-21 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料和方法 |
| CN111254273A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-09 | 常熟市龙特耐磨球有限公司 | 一种高碳耐磨钢球的制备方法 |
| CN112176260A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 江苏钰特耐磨科技有限公司 | 一种超高碳轧制钢球用钢及其制备方法 |
| CN114182181A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-15 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 以高碳钢作为原料轧制的钢球及轧制工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101381848A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-03-11 | 常熟市龙腾特种钢有限公司 | 耐磨钢球的制造方法 |
| CN101497964A (zh) * | 2009-03-02 | 2009-08-05 | 暨南大学 | 高硬韧低合金耐磨钢及其应用 |
| CN101565801A (zh) * | 2008-04-22 | 2009-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高碳铬轴承钢及其制造方法 |
-
2010
- 2010-08-06 CN CN 201010247793 patent/CN101899624A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101565801A (zh) * | 2008-04-22 | 2009-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高碳铬轴承钢及其制造方法 |
| CN101381848A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-03-11 | 常熟市龙腾特种钢有限公司 | 耐磨钢球的制造方法 |
| CN101497964A (zh) * | 2009-03-02 | 2009-08-05 | 暨南大学 | 高硬韧低合金耐磨钢及其应用 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534397A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 新东工业株式会社 | 钢铁系投射材料 |
| CN102534397B (zh) * | 2010-12-23 | 2017-03-01 | 新东工业株式会社 | 钢铁系投射材料 |
| CN102443744A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-05-09 | 无锡市东方抗磨工程有限公司 | 高中碳合金钢的双介质淬火热处理工艺 |
| CN104164553A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-26 | 苏州中门子科技有限公司 | 一种耐磨钢球的生产设备及生产工艺 |
| WO2016019903A1 (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 苏州中门子科技有限公司 | 一种耐磨钢球的生产设备及生产工艺 |
| CN105331902A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-17 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种低铬耐磨钢球 |
| CN106435363A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-22 | 河北天理环保科技有限公司 | 轧制高耐磨钢球及其生产方法 |
| CN107447095A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-08 | 侯宇岷 | 一种生产耐磨钢球的方法 |
| CN107502843A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-22 | 江西金彩阳极铜材料科技协同创新有限公司 | 一种铜球的制备方法 |
| CN108385031A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种高碳锰铬磨球用热轧圆钢及其制造方法 |
| CN108315644A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-24 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 高碳锰铬磨球用热轧圆钢及其制造方法 |
| CN108385030A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-10 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种耐磨磨球专用钢及其制造方法 |
| CN109355569A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-19 | 汪杨志 | 一种高强度矿山机械用钢及其制造方法 |
| CN110106438A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-09 | 河北工业大学 | 高体积硬度软芯轧制磨球用钢、生产方法及磨球生产方法 |
| CN110819897A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-21 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料和方法 |
| CN110819897B (zh) * | 2019-11-14 | 2021-08-31 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料和方法 |
| CN111254273A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-09 | 常熟市龙特耐磨球有限公司 | 一种高碳耐磨钢球的制备方法 |
| CN112176260A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 江苏钰特耐磨科技有限公司 | 一种超高碳轧制钢球用钢及其制备方法 |
| CN112176260B (zh) * | 2020-09-30 | 2021-11-23 | 江苏钰特耐磨科技有限公司 | 一种超高碳轧制钢球用钢及其制备方法 |
| CN114182181A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-15 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 以高碳钢作为原料轧制的钢球及轧制工艺 |
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