CN103014550A - 高铬多元合金耐磨球及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高铬多元合金耐磨球，该磨球中各化学组分的重量百分比为：C2.5-2.8%、Si0.8-1.2%、Mn1.2-1.4%、Cr12.5-14.0%、Mo0.4-0.6%、Ni0.7-1.0%、Cu0.8-1.2%、V0.05-0.1%、W≤0.02、Ti0.03-0.05%、B0.02-0.04%、Nb0.03-0.04%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。本发明通过对高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

高铬多元合金耐磨球及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种高铬多元合金耐磨球及其制造方法，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，提供一种高铬多元合金耐磨球及其制造方法。

本发明采用的技术方案如下：

    一种高铬多元合金耐磨球，该耐磨球中各化学组分的重量百分比为：C 2.5-2.8%、Si 0.8-1.2%、Mn 1.2-1.4%、Cr 12.5-14.0%、Mo 0.4-0.6%、Ni 0.7-1.0%、Cu 0.8-1.2%、V 0.05-0.1%、W≤0.02、Ti 0.03-0.05%、B 0.02-0.04%、Nb 0.03-0.04%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。

    高铬多元合金耐磨球的制造方法，包括以下步骤：

    （1）使用中频感应电炉进行熔炼，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1440-1480℃，当温度达到1480-1500℃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0.6-0.8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0.3-0.5%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珍珠岩，铁水在浇包中镇静5-10分钟，当温度降到1420-1450℃时进行浇注，刚开始时先以较小流量铁水进行固沙和排气，然后再均匀快速浇注，最后慢浇，待浇口铁水成暗红色后开箱，即得铸件；

    （3）将铸件升温至650-700℃，保温1-2h，再升温至960-980℃，保温2-4小时后，通过淬火油做淬火介质油淬，再立即在400-420℃下进行回火处理，保温3-4小时，空冷至室温出炉；

    （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5-8mm，含稀土20-25%。

本发明的有益效果：

本发明通过对高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

    高铬多元合金耐磨球中各化学组分的重量百分比为：C 2.5-2.8%、Si 0.8-1.2%、Mn 1.2-1.4%、Cr 12.5-14.0%、Mo 0.4-0.6%、Ni 0.7-1.0%、Cu 0.8-1.2%、V 0.05-0.1%、W≤0.02、Ti 0.03-0.05%、B 0.02-0.04%、Nb 0.03-0.04%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。

    高铬多元合金耐磨球的制造方法，包括以下步骤：

    （1）使用中频感应电炉进行熔炼，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1480℃，当温度达到1500℃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0.25公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入0.8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0.5%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珍珠岩，铁水在浇包中镇静8分钟，当温度降到1450℃时进行浇注，刚开始时先以较小流量铁水进行固沙和排气，然后再均匀快速浇注，最后慢浇，待浇口铁水成暗红色后开箱，即得铸件；

    （3）将铸件升温至680℃，保温2h，再升温至980℃，保温3小时后，通过淬火油做淬火介质油淬，再立即在400℃下进行回火处理，保温4小时，空冷至室温出炉；

    （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 2.64%、Si 0.96%、Mn 1.32%、Cr 13.58%、Mo 0.36%、Ni 0.89%、Cu 1.05%、V 0.084%、W 0.012、Ti 0.048%、B 0.033%、Nb 0.037%、P 0.041%、S 0.038%，余量为Fe。力学性能为：硬度62.4 HRC，冲击韧性18.6J/cm²。

Claims (3)

1.一种高铬多元合金耐磨球，其特征在于，该磨球中各化学组分的重量百分比为：C 2.5-2.8%、Si 0.8-1.2%、Mn 1.2-1.4%、Cr 12.5-14.0%、Mo 0.4-0.6%、Ni 0.7-1.0%、Cu 0.8-1.2%、V 0.05-0.1%、W≤0.02、Ti 0.03-0.05%、B 0.02-0.04%、Nb 0.03-0.04%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的高铬多元合金耐磨球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）使用中频感应电炉进行熔炼，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1440-1480℃，当温度达到1480-1500℃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0.6-0.8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0.3-0.5%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珍珠岩，铁水在浇包中镇静5-10分钟，当温度降到1420-1450℃时进行浇注，刚开始时先以较小流量铁水进行固沙和排 气，然后再均匀快速浇注，最后慢浇，待浇口铁水成暗红色后开箱，即得铸件；

(3)将铸件升温至650-700℃，保温1-2h，再升温至960-980℃，保温2-4小时后，通过淬火油做淬火介质油淬，再立即在400-420℃下进行回火处理，保温3-4小时，空冷至室温出炉；

(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1所述的高铬多元合金耐磨球的制造方法，其特征在于，所述的稀土硅铁合金的粒度为5-8mm，含稀土20-25%。