CN103014480A - 多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球,该磨球中各化学组分的重量百分比为:C2.4-2.7%、Si0.5-0.8%、Mn1.2-1.5%、Cr2.4-2.8%、Mo0.2-0.3%、W0.08-0.15%、Cu0.3-0.5%、V0.08-0.14%、Ti0.02-0.04%、B0.015-0.03%、Y0.08-0.12%、Ce0.05-0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%,余量为Fe。本发明通过对低铬铸铁优选材料配方,调整铸造熔炼工艺,结合合理的热处理方法,保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率,而且还能有效地降低生产成本和能耗,节约有限资源,具有极高的经济价值和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法,属于耐磨材料技术领域。
背景技术
球磨机是冶金矿山、建材水泥、电力化工等行业粉料生产与加工的主要设备,球磨机工作过程中,其磨球作为终端产品,属于主要易磨损件其使用量大,对使 用成本影响极大,一直备受人们的关注。随着工业的发展,各式大型球磨机逐年增加,磨球的消耗也大幅度增长。这不仅消耗大量的钢铁材料,而且大量的铁粉进入锅炉,侵蚀锅炉零件,降低其寿命。目前磨球存在耐腐蚀性较差,冲击韧性较低,耐磨性能差等长缺点。所以,研制出一种综合性能稳定、磨耗低的耐磨球,具有重要的经济意义。
发明内容
本发明的目的是为解决磨球冲击韧性较差,耐磨、耐腐蚀性能不高等问题,提供一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法。
多元微合金化低铬白口铸铁磨球中各化学组分的重量百分比为:C 2.4-2.7%、Si 0.5-0.8%、Mn 1.2-1.5%、Cr 2.4-2.8%、Mo 0.2-0.3%、W 0.08-0.15%、Cu 0.3-0.5%、V 0.08-0.14%、Ti 0.02-0.04%、B 0.015-0.03%、Y 0.08-0.12%、Ce 0.05-0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%,余量为Fe。
多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法,包括以下步骤:
(1)采用冲天炉和电炉双连熔炼,先加入少量的铬铁和全部钼铁,再加入废钢和回炉料,待废钢等熔化后,最后加入经过加热的剩余铬铁,熔炼温度为1420-1450℃,当温度达到1460-1480℃时,取样进行化学分析,控制各化学成分在规定范围内,在铁水出炉3-5min前,按每吨铁水0.2-0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧,最后按每吨铁水加入0.5-0.7公斤纯铝进行终脱氧;
(2)终脱氧处理结束后即可出铁水,浇包中预先加入0.3-0.4%的稀土硅铁合金作冲入法变质处理,然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬,铁水在浇包中镇静5-10分钟,当温度降到1400-1420℃时进行浇注,浇注时间控制在10分钟内,待铸型内磨球冷却到950-980℃时, 开箱落砂, 进行热处理;
(3)将磨球升温至650-680℃,保温1-2h,再升温至950-980℃,保温2-4小时后,然后在20号机油中淬火,机油温度为180-250℃,淬火时间为40-50分钟,再立即加热至360-400℃下进行回火处理,保温3-5小时后,再升温至550-600℃,保温3-4小时后,放入0℃冰水中冷却至室温;
(4)将磨球浇口部分敲击去除,在砂轮上对磨球断口修磨圆滑,即得成品。
所述的稀土硅铁合金的粒度为8-12mm,含稀土22-26%。
本发明的有益效果:
本发明通过对低铬铸铁优选材料配方, 调整铸造熔炼工艺, 结合合理的热处理方法,保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率,而且还能有效地降低生产成本和能耗,节约有限资源,具有极高的经济价值和社会效益。
具体实施方式
多元微合金化低铬白口铸铁磨球中各化学组分的重量百分比为:C 2.4-2.7%、Si 0.5-0.8%、Mn 1.2-1.5%、Cr 2.4-2.8%、Mo 0.2-0.3%、W 0.08-0.15%、Cu 0.3-0.5%、V 0.08-0.14%、Ti 0.02-0.04%、B 0.015-0.03%、Y 0.08-0.12%、Ce 0.05-0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%,余量为Fe。
多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法,包括以下步骤:
(1)采用冲天炉和电炉双连熔炼,先加入少量的铬铁和全部钼铁,再加入废钢和回炉料,待废钢等熔化后,最后加入经过加热的剩余铬铁,熔炼温度为1450℃,当温度达到1460℃时,取样进行化学分析,控制各化学成分在规定范围内,在铁水出炉5min前,按每吨铁水0.2公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧,最后按每吨铁水加入0.6公斤纯铝进行终脱氧;
(2)终脱氧处理结束后即可出铁水,浇包中预先加入0.3%的稀土硅铁合金作冲入法变质处理,然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬,铁水在浇包中镇静8分钟,当温度降到1410℃时进行浇注,浇注时间控制在10分钟内,待铸型内磨球冷却到950℃时, 开箱落砂, 进行热处理;
(3)将磨球升温至670-680℃,保温2h,再升温至970-980℃,保温3-4小时后,然后在20号机油中淬火,机油温度为230-250℃,淬火时间为40-50分钟,再立即加热至360-370℃下进行回火处理,保温5小时后,再升温至590-600℃,保温3小时后,放入0℃冰水中冷却至室温;
(4)将磨球浇口部分敲击去除,在砂轮上对磨球断口修磨圆滑,即得成品。
经检验,产物化学成分为:C 2.53%、Si 0.67%、Mn 1.35%、Cr 2.61%、Mo 0.24%、W 0.12%、Cu 0.38%、V 0.11%、Ti 0.037%、B 0.022%、Y 0.096%、Ce 0.072%、P 0.032%、S 0.028%,余量为Fe。力学性能为:硬度53.8 HRC,冲击功15.5J/cm2。
Claims (3)
1.一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球,其特征在于,该磨球中各化学组分的重量百分比为:C 2.4-2.7%、Si 0.5-0.8%、Mn 1.2-1.5%、Cr 2.4-2.8%、Mo 0.2-0.3%、W 0.08-0.15%、Cu 0.3-0.5%、V 0.08-0.14%、Ti 0.02-0.04%、B 0.015-0.03%、Y 0.08-0.12%、Ce 0.05-0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%,余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用冲天炉和电炉双连熔炼,先加入少量的铬铁和全部钼铁,再加入废钢和回炉料,待废钢等熔化后,最后加入经过加热的剩余铬铁,熔炼温度为1420-1450℃,当温度达到1460-1480℃时,取样进行化学分析,控制各化学成分在规定范围内,在铁水出炉3-5min前,按每吨铁水0.2-0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧,最后按每吨铁水加入0.5-0.7公斤纯铝进行终脱氧;
(2)终脱氧处理结束后即可出铁水,浇包中预先加入0.3-0.4%的稀土硅铁合金作冲入法变质处理,然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬,铁水在浇包中镇静5-10分钟,当温度降到1400-1420℃时进行浇注,浇注时间控制在10分钟内,待铸型内磨球冷却到950-980℃时, 开箱落砂, 进行热处理;
(3)将磨球升温至650-680℃,保温1-2h,再升温至950-980℃,保温2-4小时后,然后在20号机油中淬火,机油温度为180-250℃,淬火时间为40-50分钟,再立即加热至360-400℃下进行回火处理,保温3-5小时后,再升温至550-600℃,保温3-4小时后,放入0℃冰水中冷却至室温;
(4)将磨球浇口部分敲击去除,在砂轮上对磨球断口修磨圆滑,即得成品。
3.根据权利要求2所述的多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法,其特征在于,所述的稀土硅铁合金的粒度为8-12mm,含稀土22-26%。
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