CN102776448B - 一种合金磨球及其生产方法 - Google Patents

一种合金磨球及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102776448B
CN102776448B CN201210262894.2A CN201210262894A CN102776448B CN 102776448 B CN102776448 B CN 102776448B CN 201210262894 A CN201210262894 A CN 201210262894A CN 102776448 B CN102776448 B CN 102776448B
Authority
CN
China
Prior art keywords
milling
incubated
processing
alloy balls
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210262894.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102776448A (zh
Inventor
庞礼军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Education University
Original Assignee
Guizhou Education University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Education University filed Critical Guizhou Education University
Priority to CN201210262894.2A priority Critical patent/CN102776448B/zh
Publication of CN102776448A publication Critical patent/CN102776448A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102776448B publication Critical patent/CN102776448B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开一种合金磨球及其生产方法。通过合理调整成分配比，以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少了化学成分的偏聚；优化了热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能，降低了热处理温度、节约了电能、降低了生产成本。

Description

一种合金磨球及其生产方法
技术领域
本发明涉及研磨介质，特别涉及一种合金磨球及其生产方法。
背景技术
磨球是常用的研磨体，其作用在于将块状的矿石、金属以及煤等研磨成颗粒或者粉末。由于现有磨球普遍存在金属结晶颗粒粗大、分布不均匀，碳化物类型多、基体被碳化物割裂等问题，因此导致磨球的生产成本高、韧性差、硬度低、磨损大。而且磨球表层与内部的耐磨性差异较大，使其磨损过程中的直径减小的速率不均衡，容易形成失效球，碎球率随之提高，导致球耗及电耗的上升。
发明内容
针对上述问题，本发明公开一种合金磨球及其生产方法。合理调整成分配比，以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少了化学成分的偏聚；优化了热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能。
所述合金磨球的重量百分比组成为C∶1.8-3.6，Cr∶10-16，W∶0.3-2.5，Si∶1.0-1.2，Mn∶1.1-1.5，P∶0.05-0.1，S∶0.05-0.1，钇基重稀土∶0.2-0.6，其余为Fe。
进一步地，合金磨球的重量百分比组成为C∶2.3-3.5，Cr∶12-14，W∶1.3-1.9，Si∶1.1-1.2，Mn∶1.1-1.3，P∶0.05-0.09，S∶0.07-0.1，钇基重稀土∶0.3-0.6，其余为Fe。
进一步地，合金磨球的重量百分比组成为C∶3.2，Cr∶11，W∶1.8，Si∶1.2，Mn∶1.4，P∶0.09，S∶0.1，钇基重稀土∶0.6，其余为Fe。
进一步地，合金磨球的重量百分比组成为C∶2.1，Cr∶13，W∶0.9，Si∶1.1，Mn∶1.3，P∶0.07，S∶0.08，钇基重稀土∶0.4，其余为Fe。
进一步地，合金磨球的重量百分比组成为C∶3.3，Cr∶10，W∶0.6，Si∶1.0，Mn∶1.1，P∶0.05，S∶0.07，钇基重稀土∶0.5，其余为Fe。
所述合金磨球的生产方法由熔炼浇注成型步骤和热处理步骤组成，所述的熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升温至1550℃使之熔化，然后使用冲入法加入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型。
所述的热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理。所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时。
在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以18-22分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。
所述的油淬处理：将经过奥氏体化处理步骤第三阶段保温后的磨球直接推入油中，油温为80-120℃，保温8-12分钟后取出。
所述的回火处理，是将合金磨球装入台车炉内由室温升温至280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。
本发明的合金磨球及其生产方法，降低了铬的含量、提高了产品韧性和硬度、提高了耐磨性、降低了热处理温度从而节约了电能、降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
制作重量百分比组分如下的合金磨球：
C∶3.2，Cr∶11，W∶1.8，Si∶1.2，Mn∶1.4，P∶0.09，S∶0.1，钇基重稀土∶0.6，其余为Fe。
其制作方法如下：
以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少化学成分的偏聚；优化热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能。
具体的，在生产准备阶段，利用现有技术检测废钢、高碳铬铁以及钨铁等原材料中各成分的配比，然后按照上述重量百分比准备其它材料。产品的生产过程包括熔炼浇注成型步骤和热处理步骤。为避免金属结晶颗粒粗大、分布不均匀，碳化物类型多、基体被碳化物割裂等问题，熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升至1550℃使之熔化，然后搅拌、打渣出炉到铁水包内以便浇注，在混合液流动的过程中冲入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型。
其热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理。所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时。然后直接将合金磨球推入油中进行油淬处理，油温为85℃，保温9分钟后取出。在合金磨球温度降至室温后，将合金磨球装入台车炉内进行回火处理，回火温度280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。
为避免合金磨球表层与内部的耐磨性差异较大的问题，在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以20分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。
实施例2：
制作重量百分比组分如下的合金磨球：
C∶2.1，Cr∶13，W∶0.9，Si∶1.1，Mn∶1.3，P∶0.07，S∶0.08，钇基重稀土∶0.4，其余为Fe。
其制作方法如下：
以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少化学成分的偏聚；优化热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能。
具体的，在生产准备阶段，利用现有技术检测废钢、高碳铬铁以及钨铁等原材料中各成分的配比，然后按照上述重量百分比准备其它材料。产品的生产过程包括熔炼浇注成型步骤和热处理步骤。为避免金属结晶颗粒粗大、分布不均匀，碳化物类型多、基体被碳化物割裂等问题，熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升至1550℃使之熔化，然后搅拌、打渣出炉到铁水包内以便浇注，在混合液流动的过程中冲入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型。
其热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理。所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时。然后直接将合金磨球推入油中进行油淬处理，油温为97℃，保温10分钟后取出。在合金磨球温度降至室温后，将合金磨球装入台车炉内进行回火处理，回火280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。
为避免合金磨球表层与内部的耐磨性差异较大的问题，在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以21分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。
实施例3：
制作重量百分比组分如下的合金磨球：
C∶3.3，Cr∶10，W∶0.6，Si∶1.0，Mn∶1.1，P∶0.05，S∶0.07，钇基重稀土∶0.5，其余为Fe。
其制作方法如下：
以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少化学成分的偏聚；优化热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能。
具体的，在生产准备阶段，利用现有技术检测废钢、高碳铬铁以及钨铁等原材料中各成分的配比，然后按照上述重量百分比准备其它材料。产品的生产过程包括熔炼浇注成型步骤和热处理步骤。为避免金属结晶颗粒粗大、分布不均匀，碳化物类型多、基体被碳化物割裂等问题，熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升至1550℃使之熔化，然后搅拌、打渣出炉到铁水包内以便浇注，在混合液流动的过程中冲入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型。
其热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理。所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时。然后直接将合金磨球推入油中进行油淬处理，油温为114℃，保温11分钟后取出。在合金磨球温度降至室温后，将合金磨球装入台车炉内进行回火处理，回火280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。
为避免合金磨球表层与内部的耐磨性差异较大的问题，在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以19分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。
实施例4：
制作重量百分比组分如下的合金磨球：
C∶1.8，Cr∶16，W∶0.6，Si∶1.2，Mn∶1.5，P∶0.08，S∶0.05，钇基重稀土∶0.3，其余为Fe。
其制作方法如下：
以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少化学成分的偏聚；优化热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能。
具体的，在生产准备阶段，利用现有技术检测废钢、高碳铬铁以及钨铁等原材料中各成分的配比，然后按照上述重量百分比准备其它材料。产品的生产过程包括熔炼浇注成型步骤和热处理步骤。为避免金属结晶颗粒粗大、分布不均匀，碳化物类型多、基体被碳化物割裂等问题，熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升至1550℃使之熔化，然后搅拌、打渣出炉到铁水包内以便浇注，在混合液流动的过程中冲入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型。
其热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理。所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时。然后直接将合金磨球推入油中进行油淬处理，油温为114℃，保温11分钟后取出。在合金磨球温度降至室温后，将合金磨球装入台车炉内进行回火处理，回火280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。
为避免合金磨球表层与内部的耐磨性差异较大的问题，在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以18分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。
实施例4：
制作重量百分比组分如下的合金磨球：
C∶3.6，Cr∶14，W∶2.5，Si∶1.1，Mn∶1.2，P∶0.1，S∶0.06，钇基重稀土∶0.2，其余为Fe。
其制作方法如下：
以废钢和高碳铬铁为主要原料，加入钨，不再加入钼、镍、铜等贵重金属，主要形成以Cr7C3、WC为主的碳化物来提高材质的硬度和韧性，另外针对出炉铁水采用钇基重稀土进行变质处理细化晶粒、破碎碳化物、减少碳化物对基体的割裂、减少化学成分的偏聚；优化热处理工艺，促进共晶碳化物的热处理粒化、使用油淬火进行强制循环热处理，提高了产品韧性、硬度和耐磨性能。
具体的，在生产准备阶段，利用现有技术检测废钢、高碳铬铁以及钨铁等原材料中各成分的配比，然后按照上述重量百分比准备其它材料。产品的生产过程包括熔炼浇注成型步骤和热处理步骤。为避免金属结晶颗粒粗大、分布不均匀，碳化物类型多、基体被碳化物割裂等问题，熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升至1550℃使之熔化，然后搅拌、打渣出炉到铁水包内以便浇注，在混合液流动的过程中冲入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型。
其热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理。所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时。然后直接将合金磨球推入油中进行油淬处理，油温为114℃，保温11分钟后取出。在合金磨球温度降至室温后，将合金磨球装入台车炉内进行回火处理，回火280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。
为避免合金磨球表层与内部的耐磨性差异较大的问题，在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以20分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。

Claims (2)

1.一种合金磨球的生产方法，所述合金磨球的重量百分比组成为： 
C：1.8-3.6，Cr:10-16，W：0.3-2.5，Si:1.0-1.2，Mn:1.1-1.5，P:0.05-0.1，S:0.05-0.1，钇基重稀土:0.2-0.6，其余为Fe； 
所述合金磨球的生产方法由熔炼浇注成型步骤和热处理步骤组成，所述的熔炼浇注成型步骤为，先在1500℃温度下使废钢和高碳铬铁熔化，再加入钨铁并升温至1550℃使之熔化，然后使用冲入法加入钇基重稀土，静置3分钟后打渣、浇注成型； 
所述的热处理步骤，包括奥氏体化处理、油淬处理和回火处理，所述的奥氏体化处理，第一阶段由常温升至750℃，保温2.5小时；第二阶段升温至850℃，保温2.5小时；第三阶段升温至950℃，保温2.5小时； 
所述的油淬处理：将经过奥氏体化处理步骤第三阶段保温后的磨球直接推入油中，油温为80-120℃，保温8-12分钟后取出； 
所述的回火处理，是将合金磨球装入台车炉内由室温升温至280℃，保温2.5小时，出炉后得到成品。 
2.如权利要求1所述合金磨球的生产方法，其特征在于： 
在进行奥氏体化处理的第一阶段，将浇铸成型的半成品装入料筐内，在热处理设备温度达到750℃后，以18-22分钟每筐的速度推入热处理设备进行热处理。 
CN201210262894.2A 2012-07-26 2012-07-26 一种合金磨球及其生产方法 Expired - Fee Related CN102776448B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210262894.2A CN102776448B (zh) 2012-07-26 2012-07-26 一种合金磨球及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210262894.2A CN102776448B (zh) 2012-07-26 2012-07-26 一种合金磨球及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102776448A CN102776448A (zh) 2012-11-14
CN102776448B true CN102776448B (zh) 2014-06-18

Family

ID=47121550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210262894.2A Expired - Fee Related CN102776448B (zh) 2012-07-26 2012-07-26 一种合金磨球及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102776448B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103667663B (zh) * 2013-11-14 2016-02-10 安徽省宁国市宁沪钢球有限公司 一种高铬铸球段的淬火工艺
CN104275232B (zh) * 2014-05-24 2016-08-17 宁国市南方耐磨材料有限公司 一种TiAlN涂层耐磨球
CN104275231B (zh) * 2014-05-24 2016-08-24 宁国市南方耐磨材料有限公司 一种耐腐蚀高硬度耐磨球
CN104120328B (zh) * 2014-07-31 2016-08-24 宁国市鑫煌矿冶配件制造有限公司 一种球磨机用高性能研磨体的制备工艺
CN104087875A (zh) * 2014-07-31 2014-10-08 宁国市鑫煌矿冶配件制造有限公司 一种耐磨高硬度高韧性球磨机用研磨体的制备工艺
CN104120327B (zh) * 2014-07-31 2016-08-24 宁国市鑫煌矿冶配件制造有限公司 一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺
CN104099612B (zh) * 2014-08-01 2016-09-07 宁国市宁武耐磨材料有限公司 一种耐热耐腐蚀高硬耐磨球
CN104831157B (zh) * 2015-05-22 2017-07-11 安徽省宁国市宁沪钢球有限公司 一种耐磨高铬铸球及其制备工艺
CN105543635A (zh) * 2015-12-30 2016-05-04 宁国市海兴耐磨材料有限公司 一种具有较高韧性和硬度的耐磨球
CN109837453B (zh) * 2019-04-16 2020-05-22 郑州大学 一种刨床的工作平台的制作方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864533B (zh) * 2010-05-14 2012-11-07 宁国市南洋铁球有限公司 矿山专用磨球
CN102154594B (zh) * 2011-03-21 2012-11-21 安徽省凤形耐磨材料股份有限公司 铬铌硼合金稀土铸造磨球

Also Published As

Publication number Publication date
CN102776448A (zh) 2012-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102776448B (zh) 一种合金磨球及其生产方法
CN101709427A (zh) 一种低成本高强韧高耐磨冷作模具钢及其制备方法
CN102560229B (zh) 一种低铬多元合金铸及其制备方法
CN101173343A (zh) 一种高强度耐磨铸钢衬板及其制造方法
CN102703822B (zh) 一种复合轧辊辊环用高速钢的制备方法
CN104438337B (zh) 一种用于带钢冷轧的耐磨轧辊及其制备方法
CN104388812A (zh) 棒线材用高速钢复合轧辊及其制备方法
CN105856725B (zh) 一种双金属贝氏体‑马氏体复相耐磨衬板及其制备方法
CN101480663B (zh) 高合金离心复合铸钢支承辊的制造工艺
CN103643110A (zh) 一种球磨机用轻质高锰钢衬板及其制备方法
CN100494458C (zh) 圆锥破碎机轧臼壁化学成分控制及热处理工艺
CN102061426A (zh) 一种400～420mm大厚度低合金高强度结构钢及其生产方法
CN102965565B (zh) 耐磨合金,硅合金磨球，硅合金磨段以及制备方法
CN103614658A (zh) 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法
CN101935805B (zh) 一种炉箅条及其制备方法
CN103710646A (zh) 一种超硬低铬含量研磨体以及制造方法
CN103614659A (zh) 一种内燃机用奥氏体合金钢材料及其制备方法
CN105401063A (zh) 一种离心铸造生产的铸态可锻铸铁气缸套及其生产工艺
CN104131228A (zh) 一种球磨机用耐磨高韧性高硬度衬板
CN104141096A (zh) 一种锤式破碎机合金锤头及其制备方法
CN103614633A (zh) 一种高热强合金钢材料及其制备方法
CN103898421B (zh) 一种破碎机锤头的制造方法
CN104073733A (zh) 一种耐空气腐蚀合金钢材料及其制备方法
CN104213021A (zh) 一种耐磨高碳钢泵阀材料及其制备方法
CN102534353B (zh) 一种低铬多元合金铸及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140618

Termination date: 20150726

EXPY Termination of patent right or utility model