CN105506481A - 一种耐冲击合金磨球的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐冲击合金磨球的制作方法，包括步骤：第一步，将碳合金钢熔化成钢水，向所述钢水中加入铬Cr和锰Mn，使得混合后的合金液的化学成分为：碳C为0.45-0.65％，锰Mn为0.95-1.2％，铬Cr为0.1-0.9％，硫S为0.005-0.025％，磷P为0.005-0.025％，钼Mo、钒V和钛Ti三者之和小于2％；第二步，对合金液先熔炼，精炼，再通过连铸连轧锻造成圆钢；第三步，按待锻磨球直径的大小选择圆钢，将圆钢制作成锻坯。本发明方法所制成的磨球，提高冲击韧性，表面硬度与芯部硬度且表面硬度与芯部硬度值差距小，材料内应力小，能够保证更低的破碎率及更小的磨耗。

Description

一种耐冲击合金磨球的制作方法

技术领域

本发明涉及一种球磨机磨球的制作方法，尤其是一种耐冲击合金磨球的制作方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，市场对原材料资源的需求日益旺盛，大批大型矿山企业陆续建成。球磨机是矿山企业对原料进行破碎的一项重要设备。为满足矿山企业的需求，球磨机的直径也越来越大。针对超大型(直径大于8m)球磨设备用球的服役条件和现有产品存在的问题，经过研究发现，超大型球磨机由于直径大，磨球所承受的冲击力大，现有的磨球不能满足使用要求而破碎，导致球磨机磨矿效率下降、资源回收率降低。因此研制一种机械性能优异的耐磨钢球，以满足日益增长的大型磨机的需要，具有广阔的市场前景。

发明内容

为了克服现有技术中磨球耐冲击力性能不佳的技术问题，本发明提供了一种耐冲击合金磨球的制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种耐冲击合金磨球的制作方法，包括步骤：

第一步，将碳合金钢熔化成钢水，向所述钢水中加入铬Cr和锰Mn，使得混合后的合金液的化学成分为：碳C为0.45-0.65％，锰Mn为0.95-1.2％，铬Cr为0.1-0.9％，硫S为0.005-0.025％，磷P为0.005-0.025％，钼Mo、钒V和钛Ti三者之和小于2％；

第二步，对合金液先熔炼，精炼，再通过连铸连轧锻造成圆钢；

第三步，按待锻磨球直径的大小选择圆钢，将圆钢制作成锻坯，其中，

磨球直径与圆钢直径之比为1.2：1至1.7：1之间，

锻坯长度与磨球直径之比为1.7：1至2.5：1之间；

第四步，将所述锻坯加热至950～1080摄氏度后进行锻造，形成磨球；

第五步，利用螺旋装置使磨球转动降温，将磨球表面均匀降温至610～740摄氏度；

第六步，对磨球进行水淬，淬火时水温控制在12～50摄氏度，磨球入水温度控制在610～740摄氏度，淬火时间控制在2～5分钟；

第七步，磨球出水1分钟后，对淬火后的磨球进行保温回火，回火温度控制在220～260摄氏度之间，回火时间为2～4小时；

第八步，通过电磁感应利用动态磁场对磨球进行磁化处理，磁场强度850～950高斯，处理时间40～60秒，磁处理后静置24小时。

本发明的有益效果是：本发明制得的磨球，同时提高冲击韧性，表面硬度与芯部硬度且表面硬度与芯部硬度值差距小，材料内应力小，能够保证更低的破碎率及更小的磨耗，冲击韧性值大于18J/cm2，5.5米高度落球试验机上，落球试验测试值达20000次以上。

附图说明

图1表示本发明实施例中耐冲击合金磨球的制作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明采用的技术方案是：一种耐冲击合金磨球的制作方法，该磨球使用高碳低合金材料成分设计(合金含量控制在3％以下)，采用新型热处理工艺提高硬度、冲击值，其特征是它包括以下生产步骤：

步骤1，将碳合金钢熔化成钢水，向所述钢水中加入铬Cr和锰Mn，使得混合后的合金液的化学成分为：碳C为0.45-0.65％，锰Mn为0.95-1.2％，铬Cr为0.1-0.9％，硫S为0.005-0.025％，磷P为0.005-0.025％，钼Mo、钒V和钛Ti之和小于2％；

步骤2，对合金液先熔炼，精炼，再通过连铸连轧锻造成圆钢；

步骤3，锻坯的制作，按合金磨球直径的大小选择圆钢的直径和长度，选择参数为：磨球直径与圆钢直径之比为1.2：1至1.7：1之间，锻坯长度与磨球直径之比为1.7：1至2.5：1之间；

步骤4，锻造，将锻坯加热至950～1080摄氏度后进行锻造；

步骤5，等温，利用螺旋装置使磨球转动降温，这样保证磨球各个表面、各个方位均匀降温至610～740摄氏度，等待淬火；

步骤6，水淬，对磨球进行水淬，淬火时水温控制在12～50摄氏度，磨球入水温度控制在610～740摄氏度，淬火时间控制在2～5分钟之间，磨球出水1分钟后表面温度保持在220～260摄氏度之间进行回火；

步骤7，保温回火，对淬火后的磨球进行保温回火，回火温度控制在220～260摄氏度之间，回火时间为2～4小时；

步骤8，磁谱时效处理，通过电磁感应利用动态磁场对磨球进行磁化处理，磁场强度850～950高斯，处理时间40～60秒，磁处理后静置24小时即得耐冲击合金磨球。磁化处理后，可钝化磨球内部微裂纹，改变金属内部电子相序排列，诱导产生超细蠕虫结构和组织存在一定取向性，组织转变被磁场诱导而有序排列，超细蠕虫结构可以增加材料强度，有序取向的组织在抵抗磨损中有良好的耐磨作用。从而提高磨球的抗腐蚀性能，从而降低磨球在磨损过程中的磨耗。

本发明磨球的化学成分为C为0.45～0.65％；Mn为0.8～1.2％；Cr为0.1-0.9％；S为0.005-0.025％；P为0.005-0.025％，与普通磨球主要性能参数指标对比如下表。

参数	单位	新型磨球	普通磨球
				表面硬度	HRC	58～64	50～60
芯部硬度	HRC	40～50	35～40
				冲击韧性	J/cm2	≧18	≧17
落球试验	次	≧20000	≧12000

表1本发明的新型磨球与现有技术中普通磨球参数对比

本发明制得的磨球，同时提高冲击韧性，表面硬度与芯部硬度且表面硬度与芯部硬度值差距小，材料内应力小，能够保证更低的破碎率及更小的磨耗，冲击韧性值大于18J/cm2，5.5米高度落球试验机上进行落球试验，测试值达20000次以上，更适合于8米以上大型球磨机使用要求。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种耐冲击合金磨球的制作方法，其特征在于，包括步骤：

第一步，将碳合金钢熔化成钢水，向所述钢水中加入铬Cr和锰Mn，使得混合后的合金液的化学成分为：碳C为0.45-0.65％，锰Mn为0.95-1.2％，铬Cr为0.1-0.9％，硫S为0.005-0.025％，磷P为0.005-0.025％，钼Mo、钒V和钛Ti三者之和小于2％；

第二步，对合金液先熔炼，精炼，再通过连铸连轧锻造成圆钢；

第三步，按待锻磨球直径的大小选择圆钢，将圆钢制作成锻坯，其中，

磨球直径与圆钢直径之比为1.2：1至1.7：1之间，

锻坯长度与磨球直径之比为1.7：1至2.5：1之间；

第四步，将所述锻坯加热至950～1080摄氏度后进行锻造，形成磨球；

第五步，利用螺旋装置使磨球转动降温，将磨球表面均匀降温至610～740摄氏度；

第六步，对磨球进行水淬，淬火时水温控制在12～50摄氏度，磨球入水温度控制在610～740摄氏度，淬火时间控制在2～5分钟；

第七步，磨球出水1分钟后，对淬火后的磨球进行保温回火，回火温度控制在220～260摄氏度之间，回火时间为2～4小时；

第八步，通过电磁感应利用动态磁场对磨球进行磁化处理，磁场强度850～950高斯，处理时间40～60秒，磁处理后静置24小时。