CN104152813A - 一种低铬多元合金铸球 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐磨材料技术领域,它公开了一种低铬多元合金铸球,包括以下重量百分比的化学成分:C1.80—3.20%,Si0—1.20%,Mn0.30—1.00%,Cr0.50—1.50%,S≤0.25%,P≤0.15%,Mo≤0.005%,Al≤0.005%,Cu≤0.005%,Ni≤0.005%,Nb≤0.005%,Ti≤0.005%,Zr≤0.005%,V≤0.005%,B≤0.005%,Mg≤0.005%,余量为铁。本发明加入适量Ti,使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性,同时韧性较好,耐冲击性好,落球冲击疲劳寿命达到12000次以上;本发明使用寿命长,硬度适中,生产工艺简单。

Description

一种低铬多元合金铸球
技术领域
本发明涉及耐磨材料技术领域,尤其涉及到一种低铬多元合金铸球。
背景技术
随着冶金矿山、建材水泥、热电磨煤、化工粉料、核料工业、非铁金属原材料和炼铁高炉煤粉等行业所需磨球不断增加,我国磨球生产规模迅速发展。熔炼设备和铸造工艺也不断得到改进。低铬磨球应用于水泥干磨作业时,耐磨性是普通钢的7—9倍;应用于矿山湿磨作业时,是普通钢球的2—3倍,是中碳、高碳淬火+回火钢球的1—1.5倍。目前磨球的种类主要有中锰球磨铸铁磨球、低碳白口铸铁磨球,以及高铬铸铁磨球等。高铬铸铁磨球性能优良,表面硬度和体积硬度较高,但冲击韧性较低,随着铬的价格走高,高铬铸铁磨球的价格也一路走高;中铬磨球的表面硬度和体积硬度较低,使用寿命短;中锰球磨铸铁磨球不耐腐蚀,原始硬度低,易破碎。由此可见,现有技术还存在很多不足,在低铬多元合金铸球生产过程中,容易出现缺损现象,微观夹杂物多且分布不均匀,铸造磨球的耐磨性能不是很好,需要根据生产情况不同,研究兼具高硬度、高冲击韧性、低破碎率、低磨耗和低成本的性价比高的磨球。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨可靠,冲击性能好低,硬度高的低铬多元合金铸球。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C1.80—3.20%,Si0—1.20%,Mn0.30—1.00%,Cr0.50—1.50%,S≤0.25%,P≤0.15%,Mo≤0.005%,Al≤0.005%,Cu≤0.005%,Ni≤0.005%,Nb≤0.005%,Ti≤0.005%,Zr≤0.005%,V≤0.005%,B≤0.005%,Mg≤0.005%,余量为铁。
优选的,所述低铬多元合金铸球包括以下重量百分比的化学成分:C2.50%,Si1.05%,Mn0.72%,Cr0.85%,S0.005%,P0.005%,Mo0.001%,Al0.001%,Ni0.001%,Nb0.001%,Ti0.001%,Zr0.001%,V0.002%,Mg0.005%,余量为铁。
优选的,所述低铬多元合金铸球包括以下重量百分比的化学成分:C3.20%,Si1.00%,Mn0.45%,Cr1.00%,S0.01%,P0.01%,Al0.005%,Cu0.005%,Nb0.005%,Ti0.005%,Zr0.005%,V0.005%,B0.005%,Mg0.005%,余量为铁。
更优选的,所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1500—1600℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1570—1600℃,将元素合格的钢水在温度1400—1450℃下进行细流浇铸;
(5)当铸件表面温度不超过600℃时,将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨;
(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉,升温至850—900℃,保温5—6小时;然后在硝盐浴内等温淬火2—2.2小时,硝盐浴温度为250—300℃,取出自然冷却用自来水冲洗1—3次即可。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:本发明加入适量Ti,使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性,同时韧性较好,耐冲击性好,落球冲击疲劳寿命达到12000次以上;本发明使用寿命长,硬度适中,生产工艺简单。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例一:
一种低铬多元合金铸球,包括以下重量百分比的化学成分:C2.50%,Si1.05%,Mn0.72%,Cr0.85%,S0.005%,P0.005%,Mo0.001%,Al0.001%,Ni0.001%,Nb0.001%,Ti0.001%,Zr0.001%,V0.002%,Mg0.005%,余量为铁;
所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1600℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1600℃,将元素合格的钢水在温度1450℃下进行细流浇铸;
(5)当铸件表面温度不超过600℃时,将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨;
(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉,升温至900℃,保温6小时;然后在硝盐浴内等温淬火2.2小时,硝盐浴温度为300℃,取出自然冷却用自来水冲洗3次即可。
实施例二:
一种低铬多元合金铸球,包括以下重量百分比的化学成分:C3.20%,Si1.00%,Mn0.45%,Cr1.000%,S0.01%,P0.01%,Al0.005%,Cu0.005%,Nb0.005%,Ti0.005%,Zr0.005%,V0.005%,B0.005%,Mg0.005%,余量为铁;
所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1500℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1570—℃,将元素合格的钢水在温度1400℃下进行细流浇铸;
(5)当铸件表面温度不超过600℃时,将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨;
(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉,升温至850℃,保温5小时;然后在硝盐浴内等温淬火2小时,硝盐浴温度为250℃,取出自然冷却用自来水冲洗1次即可。
实施例三:
一种低铬低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C1.80%,Mn0.30%,Cr0.50%,S0.25%,P0.15%,Mo0.005%,Al0.005%,Cu0.005%,Ni0.005%,Nb0.005%,Ti0.005%,Zr0.005%,V0.005%,余量为铁;
所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1550℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1580℃,将元素合格的钢水在温度1430℃下进行细流浇铸;
(5)当铸件表面温度不超过600℃时,将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨;
(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉,升温至860℃,保温5.5小时;然后在硝盐浴内等温淬火2.1小时,硝盐浴温度为280℃,取出自然冷却用自来水冲洗2次即可。
实施例四:
一种低铬低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C2.00%,Si1.20%,Mn1.00%,Cr1.50%,Mo0.002%,Cu0.001%,Nb0.003%,Ti0.003%,Zr0.002%,V0.002%,B0.002%,Mg0.002%,余量为铁;
所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1580℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1590℃,将元素合格的钢水在温度1420℃下进行细流浇铸;
(5)当铸件表面温度不超过600℃时,将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨;
(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉,升温至890℃,保温5小时;然后在硝盐浴内等温淬火2小时,硝盐浴温度为260℃,取出自然冷却用自来水冲洗1次即可。
实施例五:
一种低铬低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C3.00%,Si0.50%,Mn0.500%,Cr1.20%,S0.004%,P0.004%,Mo0.0005%,Al0.0005%,Cu0.003%,Ni0.002%,Nb0.004%,Ti0.004%,Zr0.004%,V0.004%,B0.004%,Mg0.004%,余量为铁;
所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1560℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1600℃,将元素合格的钢水在温度1430℃下进行细流浇铸;
(5)当铸件表面温度不超过600℃时,将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨;
(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉,升温至870℃,保温6小时;然后在硝盐浴内等温淬火2.2小时,硝盐浴温度为290℃,取出自然冷却用自来水冲洗3次即可。
本发明加入适量Ti,使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性,同时韧性较好,耐冲击性好,落球冲击疲劳寿命达到12000次以上;本发明使用寿命长,硬度适中,生产工艺简单。
最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C1.80—3.20%,Si0—1.20%,Mn0.30—1.00%,Cr0.50—1.50%,S≤0.25%,P≤0.15%,Mo≤0.005%,Al≤0.005%,Cu≤0.005%,Ni≤0.005%,Nb≤0.005%,Ti≤0.005%,Zr≤0.005%,V≤0.005%,B≤0.005%,Mg≤0.005%,余量为铁。
2.根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C2.50%,Si1.05%,Mn0.72%,Cr0.85%,S0.005%,P0.005%,Mo0.001%,Al0.001%,Ni0.001%,Nb0.001%,Ti0.001%,Zr0.001%,V0.002%,Mg0.005%,余量为铁。
3.根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球,其特征在于,包括以下重量百分比的化学成分:C3.20%,Si1.00%,Mn0.45%,Cr1.00%,S0.01%,P0.01%,Al0.005%,Cu0.005%,Nb0.005%,Ti0.005%,Zr0.005%,V0.005%,B0.005%,Mg0.005%,余量为铁。
4.根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料;
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼,熔炼温度为1500—1600℃;
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析,根据检验结果对钢水进行元素二次配比;
(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部,对钢水进行变质处理,变质温度为1570—1600℃,将元素合格的钢水在温度1400—1450℃下进行细流浇铸;
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