CN104152792B - 一种奥铁体球墨铸铁磨球 - Google Patents
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Abstract
本发明一种奥铁体球墨铸铁磨球，涉及含球墨的铸铁合金，其化学元素组成的质量百分比为：3.3～3.7%C、2.0～3.0%Si、1.0～2.5%Mn、0.7～3.0%Cr、0.1～1.0%Mo、0.1～1.0%Cu、0.04～0.08%P、0.01～0.020%S、0.03～0.05%Mg、0.02～0.04%Ce、0.03～0.07%B、0.06～0.12%Ti、0.03～0.2%V和其余为Fe，并由以下步骤制备：原料配制和熔炼；球化处理、孕育处理和微合金化处理；等温淬火热处理。克服了现有磨球产品在服役过程中存在表面容易剥落破碎和磨球疲劳寿命较低，导致球磨机生产效率低和消耗电能大的缺陷。
Description
技术领域
本发明的技术方案涉及含球墨的铸铁合金，具体地说是一种奥铁体球墨铸铁磨球。
背景技术
在冶金、矿山、水泥和火力发电等工业领域的粉料研磨过程中，耐磨材料的磨损和能量消耗在经济成本中占有相当大的比例。提高材料耐磨性，减少能源消耗，是我国在粉磨工业领域中降低成本，提高效益，实现可持续发展的一项重要课题。
目前，在国内外用于磨球的耐磨材料主要有低铬白口铸铁(1-3％Cr)、高铬铸铁(10-28％Cr)和锻造合金钢等。这些材料存在着一些不可克服的缺点，如低铬白口铸铁磨球的韧性较低，容易破碎和剥落；高铬铸铁磨球在腐蚀性介质的湿磨条件下耐磨性优势不大，性价比不高；锻造合金钢磨球的耐磨性较低，用量越来越少。另外，磨球的破碎和剥落使得粉磨工序中管磨机的生产率降低、研磨效率下降、能耗增加以及磨矿闭环回路的辅助设备系统磨损严重。再者，目前我国使用的主要是铬系抗磨材料磨球，而我国是一个铬资源贫穷国家，90％的资源需要进口。因此，开发适合我国国情的磨球材料及制作方法，做到科学、合理地利用现有资源，实现国民经济可持续发展，开发少用铬或不用铬的材料，以代替铬系耐磨材料磨球是十分迫切的研发工作。
近年来，国内开发了几种球墨铸铁磨球。CN1035138公开了“等温淬火球墨铸铁磨球的制造方法”，其磨球的化学成分为：3.3-3.7％C，2.2-2.6％Si，0.4-0.7％Mn，P<0.09％，采用等温淬火的工艺制造磨球，虽然磨球的韧性好，不失圆，破碎率低(<0.06％)，但是，对于直径大于100mm的磨球，淬透性较低，磨球断面存在三个组织区域：表面为贝氏体+奥氏体，过渡层为屈氏体+贝氏体，心部为屈氏体组织，这导致磨球硬度分布不均匀，体积硬度降低。CN1262338披露了“马氏体/贝氏体复合铸铁磨球及生产方法”，其化学成分为：3.4-3.8％C，2.4-3.4％Si，2.0-3.5％Mn，0.1-0.5％Cr，0.2-0.8％Cu，0.003-0.03％B，P<0.08％，S<0.05％，其热处理工艺为余热淬火+回火，当磨球在铸型中冷却至920-1000℃时，开箱空冷至780-820℃，淬入水玻璃溶液中，冷却至50-120℃，取出低温回火，这种工艺的缺点是现场工艺参数不易控制，磨球质量不稳定。CN1944700报道了“一种贝氏体球墨铸铁磨球及其制作工艺”，该工艺利用中频感应电炉熔炼结合真空实型铸造制备出球墨铸铁磨球，然后采用控制热处理工艺对磨球进行热处理以获得贝氏体复相组织，最后进行低温回火，这种工艺的缺点是聚苯乙烯泡沫实型铸造磨球容易产生黑渣，真空干砂紧实，冷却速度慢，磨球体积硬度低，耐磨性差。CN1134468公开了“贝氏体球墨铸铁磨球”，该工艺采用水玻璃水溶液连续冷却的方式对磨球进行淬火，硬度大于HRC55，但是连续冷却获得的贝氏体组织不稳定，导致力学性能稳定性差，容易出现碎球。CN101906565A公开了“含碳化物奥铁体球墨铸铁磨球及其制作方法”，其化学成分为：3.3～3.7％C、2.4～3.3％Si、2.5～3.6％Mn、0.6～1.5％Cr、P<0.08％、S<0.025％、0.03～0.05％Mg、0.02～0.04％RE，其缺点对于模数较小的磨球锰含量偏高，等温淬火的组织容易出现白亮区，或组织转变不完全，导致磨球在使用过程中，容易出现剥落，且耐腐蚀磨损性能降低，另外，对于直径较大的磨球淬透性较低，硬度分布不均匀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种奥铁体球墨铸铁磨球，通过加入淬透性高的Mo和Cu元素，降低锰含量，并且进行球化处理、孕育处理和辅以微合金化处理，再利用覆砂金属型或金属型铸造工艺，在磨球铸态组织中形成10-30％碳化物和细小石墨球，然后通过等温淬火热处理，获得综合力学性能优良的奥铁体基体，并在奥铁体基体中分布着一定数量的碳化物和石墨球，克服了现有磨球制造技术中存在的工艺参数不易控制、实型铸造磨球容易产生黑渣、真空干砂紧实、冷却速度慢、直径大于100mm以上的磨球淬不透、磨球组织中容易出现白亮区，致使现有磨球产品在服役过程中存在表面容易剥落破碎和磨球疲劳寿命较低，导致球磨机生产效率低和消耗电能大的缺陷。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种奥铁体球墨铸铁磨球，其化学元素组成的质量百分比为：3.3～3.7％C、2.0～3.0％Si、1.0～2.5％Mn、0.7～3.0％Cr、0.1～1.0％Mo、0.1～1.0％Cu、0.04～0.08％P、0.01～0.020％S、0.03～0.05％Mg、0.02～0.04％Ce、0.03～0.07％B、0.06～0.12％Ti、0.03～0.2％V和其余为Fe，并由以下步骤制备：
第一步，原料配制和熔炼：
按元素的质量百分比为3.3～3.7％C、2.0～3.0％Si、1.0～2.5％Mn、0.7～3.0％Cr、0.1～1.0％Mo、0.1～1.0％Cu、0.04～0.08％P、0.01～0.020％S和其余为Fe，配制原料：生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和铜，将配制好的原料放入中频感应电炉中，加热升温至全部原料熔化，并熔炼成奥铁体球墨铸铁原铁液，出炉温度为1500～1550℃；
第二步，球化处理、孕育处理和微合金化处理：
将第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液进行球化处理、孕育处理和微合金化处理。球化剂采用元素组分的质量百分比为5～6％Mg、1～2％RE、40～45％Si和其余为铁的稀土硅铁镁合金，其加入量为第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液质量的1.1～1.8％；孕育剂采用元素组分的质量百分比为1～3％Ba、70～75％Si和其余为铁的含钡硅铁合金，其加入量为第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液质量的0.4～1.0％；微合金化在包内进行；然后将球化、孕育、微合金化处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液浇入到覆砂金属型或金属型中，该处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液冷却后制得含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球，其碳化物含量为该磨球总质量的10～30％；
第三步，等温淬火热处理
将第二步制得的含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球加热至880～960℃，保温1～4小时，然后迅速淬入温度为200～320℃的质量百分比浓度为50％NaNO2+质量百分比浓度为50％KNO3的硝盐溶液中，保持时间1～5小时，然后取出在空气中冷却至室温，最终制得的一种奥铁体球墨铸铁磨球，其化学元素组成的质量百分比为：3.3～3.7％C、2.0～3.0％Si、1.0～2.5％Mn、0.7～3.0％Cr、0.1～1.0％Mo、0.1～1.0％Cu、0.04～0.08％P、0.01～0.020％S、0.03～0.05％Mg、0.02～0.04％Ce、0.03～0.07％B、0.06～0.12％Ti、0.03～0.2％V和其余为Fe，其金相组织由奥铁体、碳化物和石墨球组成；
在上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的制造步骤中，所涉及的百分比，除特别注明的之外，均为质量百分比。
上述一种奥铁体球墨铸铁磨球，其制备步骤中所述的微合金化处理的方法是：根据上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比中所设定的0.03～0.07％B、0.06～0.12％Ti和0.03～0.2％V的要求，分别折算成BFe、TiFe和VFe合金的质量百分比，称量后破碎至0.5～1.0mm，随同球化剂和孕育剂一同加入包内，当出铁时，利用高温铁液的热量和搅拌作用，使得BFe、TiFe和VFe合金细颗粒熔解在铁液中，为铁液所吸收，完成微合金化处理。
上述一种奥铁体球墨铸铁磨球，其制备步骤中所述的其碳化物含量为该磨球总质量的10～30％，该碳化物的具体含量是通过调整覆砂层的厚度和第一步配制原料中所用元素化学成分的质量百分比两者之间的配合来控制的，或者是通过调整第一步配制原料中所用元素化学成分的质量百分比和孕育剂用量的多少来控制的。
上述一种奥铁体球墨铸铁磨球，所用的原料和试剂均由商购获得，所用的设备和操作工艺是本技术领域所公知的。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的突出的实质性特点如下：
(1)根据生产实践发现，现有技术CN101906565A中的化学元素组成的设计对于直径大于100mm以上的磨球淬不透，磨球中心硬度较低，耐磨性降低。为了增加大直径磨球的淬透性，通常方法是尽量提高含锰量，但是该方法的结果是在金相组织中出现白亮区。分析表明该白亮区为马氏体和奥氏体，导致磨球在使用过程中，容易出现剥落，且耐腐蚀磨损性能降低。本发明的发明人通过大量研究和艰辛的试验证明，加入淬透性高的Mo、Cu元素和加入微量的合金化元素B、V和Ti，降低锰含量，使得直径大于100mm的磨球淬透性提高，硬度增加，且分布均匀，没有白亮区，球墨铸铁磨球的石墨球和碳化物晶粒得以细化，从而使磨球的耐磨性增加，力学性能提高，使用寿命延长。
(2)本发明采用的微合金化处理方法是：根据上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比中所设定的0.03～0.07％B、0.06～0.12％Ti、0.03～0.2％V的要求，分别折算成BFe、TiFe和VFe合金的质量百分比，称量后破碎至0.5～1.0mm，随同球化剂和孕育剂一同加入包内，当出铁时，利用高温铁液的热量和搅拌作用，使得BFe、TiFe和VFe合金细颗粒熔解在铁液中，为铁液所吸收，完成微合金化处理。此方法的B、Ti、V合金元素的吸收率较高，使制得的奥铁体球墨铸铁磨球的石墨球和碳化物分布均匀且细化，力学性能提高。
(3)本发明利用覆砂金属型或金属型控制奥铁体球墨铸铁原铁液结晶时的冷却速度，配合孕育剂加入量和含硅量的改变以及微量元素量的调整，能细化碳化物，准确控制磨球中碳化物的含量，细化石墨球，提高球化率。
与现有技术相比，本发明的显著进步如下：
(1)现有技术CN101906565A的磨球直径为100mm，5米高的冲击疲劳寿命为10450次～11006次。当用于直径8米的球磨机时，要求8米高落差的冲击疲劳寿命超过10000次，按照CN101906565A中的化学元素组成设计的磨球的疲劳寿命不能满足8米的球磨机的使用要求。本发明奥铁体球墨铸铁磨球硬度高且均匀，其冲击韧性好，抗8米高落差冲击疲劳寿命达到12000次以上，完全满足直径8-9米的球磨机对磨球的使用性能要求。本发明奥铁体球墨铸铁磨球耐磨性是低铬合金铸铁磨球和大直径球磨机锻钢球的2-3倍。
(2)本发明奥铁体球墨铸铁磨球的应用实践证明，不剥落，不破碎，可提高球磨机的磨矿效率15～20％，球磨机节约电能消耗15～20％，并降低环境噪音，提高球磨机系统设备的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明奥铁体球墨铸铁磨球的铸态组织图。
图2用本发明奥铁体球墨铸铁磨球的热处理后的金相组织图。
图3用本发明的Φ130mm奥铁体球墨铸铁磨球硬度分布图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比为：3.5％C、3.0％Si、1.7％Mn、0.7％Cr、1.0％Mo、1.0％Cu、0.04％P、0.01％S、0.03％Mg、0.02％Ce、0.03％B、0.06％Ti、0.2％V和其余为Fe，并由以下步骤制备：
第一步，原料配制和熔炼
按元素的质量百分比为3.5％C、3.0％Si、1.7％Mn、0.7％Cr、1.0％Mo、1.0％Cu、0.04％P、0.01％S和其余为Fe，配制原料：生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和铜，将配制好的原料放入中频感应电炉中，加热升温至全部原料熔化，并熔炼成奥铁体球墨铸铁原铁液，出炉温度为1500℃；
第二步，球化处理、孕育处理和微合金化处理
将第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液进行球化处理、孕育处理和微合金化处理，球化剂采用元素组分的质量百分比为5～6％Mg、1～2％RE、40～45％Si和其余为铁的稀土硅铁镁合金，其加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液质量的1.1％；孕育剂采用元素组分的质量百分比为1～3％Ba、70～75％Si和其余为铁的含钡硅铁合金，其加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液质量的0.6％；微合金化在包内进行；然后将球化、孕育、微合金化处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液浇入到覆砂金属型中，该处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液冷却后制得含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球，其碳化物含量为该磨球总质量的10％，铸态金相组织分析表明，基体组织为珠光体；上述的微合金化处理是：根据上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比中所设定的0.03％B、0.06％Ti和0.2％V的要求，分别折算成BFe、TiFe和VFe合金的质量百分比，即将称量好的占熔炼铁液总重量的质量百分比0.18％BFe、0.20％TiFe和0.36％VFe的铁合金，破碎至0.5～1.0mm，随同球化剂和孕育剂一同加入包内，当出铁时，利用高温铁液的热量和搅拌作用，使得BFe、TiFe和VFe合金细颗粒熔解在铁液中，为铁液所吸收，完成微合金化处理；
第三步，等温淬火热处理
将第二步制得的含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球加热至900℃，保温2小时，然后迅速淬入温度为200℃的质量百分比浓度为50％NaNO2+质量百分比浓度为50％KNO3硝盐溶液中，保持时间5小时，然后取出在空气中冷却至室温，最终制得含碳化物奥铁体球墨铸铁磨球，其化学元素组成的质量百分比为：3.5％C、3.0％Si、1.7％Mn、0.7％Cr、1.0％Mo、1.0％Cu、0.04％P、0.01％S、0.03％Mg、0.02％Ce、0.03％B、0.06％Ti、0.2％V和其余为Fe，该磨球的金相组织由奥铁体、碳化物和石墨球组成。该磨球的体积硬度HRC58.0，磨球本体的冲击韧性达到8.1J/cm2，落球冲击疲劳寿命达到12000次。
在上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的制造步骤中，所涉及的百分比，除特别注明的之外，均为质量百分比。
实施例2
本实施例的一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比为：3.3％C、2.5％Si、2.5％Mn、1.5％Cr、0.3％Mo、0.1％Cu、0.06％P、0.015％S、0.04％Mg、0.03％Ce、0.05％B、0.09％Ti、0.12％V和其余为Fe，并由以下步骤制备：
第一步，原料配制和熔炼
按元素的质量百分比为3.3％C、2.5％Si、2.5％Mn、1.5％Cr、0.3％Mo、0.1％Cu、0.06％P、0.015％S和其余为Fe，配制原料：生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和铜，将配制好的原料放入中频感应电炉中，加热升温至全部原料熔化，并熔炼成奥铁体球墨铸铁原铁液，出炉温度为1550℃；
第二步，球化处理、孕育处理和微合金化处理
将第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液进行球化处理和孕育处理，球化剂采用元素组分的质量百分比为5～6％Mg、1～2％RE、40～45％Si和其余为铁的稀土硅铁镁合金，其加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液重量的重量百分比1.8％；孕育剂采用元素组分的质量百分比为1～3％Ba、70～75％Si和其余为铁的含钡硅铁合金余为铁的稀土硅铁镁合金，其加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液重量的重量百分比0.4％，微合金化处理在包内进行；然后将球化和孕育处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液浇入到金属型中，该处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液冷却后制得含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球，其碳化物含量为该磨球总质量的百分比20％，铸态金相组织分析表明，基体组织为珠光体；上述的微合金化处理是：根据上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比中所设定的0.05％B、0.09％Ti和0.12％V的要求，分别折算成BFe、TiFe和VFe合金的质量百分比，即将称量好的占熔炼铁液总重量的质量百分比0.29％BFe、0.30％TiFe和0.22％VFe的铁合金，破碎至0.5～1.0mm，随同球化剂和孕育剂一同加入包内，当出铁时，利用高温铁液的热量和搅拌作用，使得BFe、TiFe和VFe合金细颗粒熔解在铁液中，为铁液所吸收，完成微合金化处理；
第三步，等温淬火热处理
将第二步制得的含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球加热至960℃，保温1小时，然后迅速淬入温度为260℃的质量百分比浓度为50％NaNO2+质量百分比浓度为50％KNO3的硝盐溶液中，保持时间2.5小时，然后取出在空气中冷却至室温，最终制得的一种奥铁体球墨铸铁磨球，其化学元素组成的质量百分比为：3.3％C、2.5％Si、2.5％Mn、1.5％Cr、0.3％Mo、0.1％Cu、0.06％P、0.015％S、0.04％Mg、0.03％Ce、0.05％B、0.09％Ti、0.12％V和其余为Fe，其金相组织由奥铁体、碳化物和石墨球组成；该磨球的体积硬度HRC57.5，磨球本体的冲击韧性达到10.0J/cm2，落球冲击疲劳寿命达到12500次。
在上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的制造步骤中，所涉及的百分比，除特别注明的之外，均为质量百分比。
实施例3
本实施例的一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比为3.7％C、2.0％Si、1.0％Mn、3.0％Cr、0.1％Mo、0.8％Cu、0.08％P、0.020％S、0.05％Mg、0.04％Ce、0.07％B、0.12％Ti、0.03％V和其余为Fe，并由以下步骤制备：
第一步，原料配制和熔炼
按元素的质量百分比为3.7％C、2.0％Si、1.0％Mn、3.0％Cr、0.1％Mo、0.8％Cu、0.08％P、0.02％S和其余为Fe，配制原料：生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和铜，将配制好的原料放入中频感应电炉中，加热升温至全部原料熔化，并熔炼成奥铁体球墨铸铁原铁液，出炉温度为1520℃；
第二步，球化处理、孕育处理和微合金化处理
将第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液进行球化处理、孕育处理和微合金化处理，球化剂采用元素组分的质量百分比为5～6％Mg、1～2％RE、40～45％Si和其余为铁的稀土硅铁镁合金，其加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液质量的1.4％；孕育剂采用元素组分的质量百分比为1～3％Ba、70～75％Si和其余为铁的含钡硅铁合金，其加入量为奥铁体球墨铸铁原铁液质量的1.0％；微合金化在包内进行；然后将球化、孕育、微合金化处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液浇入到覆砂金属型中，该处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液冷却后制得含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球，其碳化物含量为该磨球总质量的30％，铸态金相组织分析表明，基体组织为珠光体；上述的微合金化处理是：根据上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的化学元素组成的质量百分比中所设定的0.07％B、0.12％Ti和0.03％V的要求，分别折算成BFe、TiFe和VFe合金的质量百分比，即将称量好的占熔炼铁液总重量的质量百分比0.41％BFe、0.40％TiFe和0.05％VFe的铁合金，破碎至0.5～1.0mm，随同球化剂和孕育剂一同加入包内，当出铁时，利用高温铁液的热量和搅拌作用，使得BFe、TiFe和VFe合金细颗粒熔解在铁液中，为铁液所吸收，完成微合金化处理；
第三步，等温淬火热处理
将第二步制得的含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球加热至880℃，保温4小时，然后迅速淬入温度为320℃的质量百分比浓度为50％NaNO2+质量百分比浓度为50％KNO3硝盐溶液中，保持时间1小时，然后取出在空气中冷却至室温，最终制得含碳化物奥铁体球墨铸铁磨球，其化学元素组成的质量百分比为：3.7％C、2.0％Si、1.0％Mn、3.0％Cr、0.1％Mo、0.8％Cu、0.08％P、0.02％S、0.05％Mg、0.04％Ce、0.07％B、0.12％Ti、0.03％V和其余为Fe，该磨球的金相组织主要由奥铁体、碳化物和石墨球组成。该磨球的体积硬度HRC55，磨球本体的冲击韧性可达到12.0J/cm2，落球冲击疲劳寿命达到13000次。
在上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的制造步骤中，所涉及的百分比，除特别注明的之外，均为质量百分比。
图1表明在上述实施例中，本发明奥铁体球墨铸铁磨球的铸态组织由碳化物、石墨球和珠光体组成。
图2表明在上述实施例中，经过等温淬火热处理所制得的奥铁体球墨铸铁磨球的金相组织主要由奥铁体、碳化物和石墨球组成。
图3显示上述实施例中经过等温淬火热处理制得的Φ130mm的奥铁体球墨铸铁磨球的硬度分布，磨球的内外硬度差小于HRC4。经过落球试验表明，其落球冲击疲劳寿命超过12000次。
上述所有实施例中，所用的原料和试剂均由商购获得，所用的设备和操作工艺是本技术领域所公知的。
Claims (1)
1.一种奥铁体球墨铸铁磨球，其特征在于：其化学元素组成的质量百分比为：3.3～3.7％C、2.0～3.0％Si、1.0～2.5％Mn、0.7～3.0％Cr、0.1～1.0％Mo、0.1～1.0％Cu、0.04～0.08％P、0.01～0.020％S、0.03～0.05％Mg、0.02～0.04％Ce、0.03～0.07％B、0.06～0.12％Ti、0.03～0.2％V和其余为Fe，并由以下步骤制备：
第一步，原料配制和熔炼：
按元素的质量百分比为3.3～3.7％C、2.0～3.0％Si、1.0～2.5％Mn、0.7～3.0％Cr、0.1～1.0％Mo、0.1～1.0％Cu、0.04～0.08％P、0.01～0.020％S和其余为Fe，配制原料：生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和铜，将配制好的原料放入中频感应电炉中，加热升温至全部原料熔化，并熔炼成奥铁体球墨铸铁原铁液，出炉温度为1500～1550℃；
第二步，球化处理、孕育处理和微合金化处理：
将第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液进行球化处理、孕育处理和微合金化处理；球化剂采用元素组分的质量百分比为5～6％Mg、1～2％RE、40～45％Si和其余为铁的稀土硅铁镁合金，其加入量为第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液质量的1.1～1.8％；孕育剂采用元素组分的质量百分比为1～3％Ba、70～75％Si和其余为铁的含钡硅铁合金，其加入量为第一步制得出炉的奥铁体球墨铸铁原铁液质量的0.4～1.0％；微合金化在包内进行；然后将球化、孕育、微合金化处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液浇入到覆砂金属型或金属型中，该处理好的奥铁体球墨铸铁原铁液冷却后制得含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球，其碳化物含量为该磨球总质量的10～30％；
第三步，等温淬火热处理
将第二步制得的含有石墨球和碳化物的珠光体基体球墨铸铁磨球加热至880～960℃，保温1～4小时，然后迅速淬入温度为200～320℃的质量百分比浓度为50％NaNO2+质量百分比浓度为50％KNO3的硝盐溶液中，保持时间1～5小时，然后取出在空气中冷却至室温，最终制得的一种奥铁体球墨铸铁磨球，其化学元素组成的质量百分比为：3.3～3.7％C、2.0～3.0％Si、1.0～2.5％Mn、0.7～3.0％Cr、0.1～1.0％Mo、0.1～1.0％Cu、0.04～0.08％P、0.01～0.020％S、0.03～0.05％Mg、0.02～0.04％Ce、0.03～0.07％B、0.06～0.12％Ti、0.03～0.2％V和其余为Fe，其金相组织由奥铁体、碳化物和石墨球组成；
在上述一种奥铁体球墨铸铁磨球的制造步骤中，所涉及的百分比，除特别注明的之外，均为质量百分比。
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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