CN107723655B - 一种低铬耐磨球的热处理工艺 - Google Patents
一种低铬耐磨球的热处理工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107723655B CN107723655B CN201710995129.4A CN201710995129A CN107723655B CN 107723655 B CN107723655 B CN 107723655B CN 201710995129 A CN201710995129 A CN 201710995129A CN 107723655 B CN107723655 B CN 107723655B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wear
- resistant ball
- ball
- resistant
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims abstract description 10
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 claims abstract description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 5
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 5
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- -1 ore Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XSQMSOYAHMZLJC-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Ti].[V] Chemical compound [Cr].[Ti].[V] XSQMSOYAHMZLJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000011805 ball Substances 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C12/00—Solid state diffusion of at least one non-metal element other than silicon and at least one metal element or silicon into metallic material surfaces
- C23C12/02—Diffusion in one step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
- C21D1/60—Aqueous agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/36—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for balls; for rollers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
- C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/56—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.7% by weight of carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明提供一种低铬耐磨球的热处理工艺，涉及耐磨材料领域，包括以下步骤：用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为0.5‑1.5Pa，向炉腔内通入混合气体，启动辉光，工作时间为3‑5h；将耐磨球取出，先升温至200‑300℃，保温10‑15min，再升温至800‑980℃，保温2‑3h后放入浓度为15‑25％的水基淬火剂中淬火，将耐磨球从水基淬火剂中取出后静置10‑20min后，再加热至400‑500℃，保温1.5‑3h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品，本发明具有工艺简单，成本低，生产出的耐磨球强度和硬度高、韧性大、耐热耐腐蚀性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨材料领域，具体涉及一种低铬耐磨球的热处理工艺。
背景技术
球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。耐磨球是球磨机的粉碎介质，通过耐磨球之间、耐磨球与物料之间的碰撞摩擦产生磨削作用，从而将物料的粒径进一步减小。现有技术中，耐磨球主要是铬系合金、锰系合金等球磨铸钢件或球磨铸铁件，如高铬钢球、低铬钢球、多元合金钢球和钒钛铬合金钢球等，其工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等。磨煤机钢球在使用时球的硬度和耐磨性是影响磨煤机整形效果的主要因素之一。为了提高破碎效率和钢球的耐用度，需要钢球表面有足够的硬度和耐磨度。同时，在研磨过程中，钢球与磨料、钢球与衬板以及钢球与钢球之间发生的冲撞不可避免，因此，还要求钢球有一定的韧性，避免破球，另外，水泥、煤炭、矿石、煤渣中还含有大量腐蚀性物质，会对耐磨球造成腐蚀，这就要求耐磨球具有一定的耐腐蚀性，这些都对耐磨球的综合性能提出了更高的要求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低铬耐磨球的热处理工艺，具有工艺简单，成本低，生产出的耐磨球强度和硬度高、韧性大、耐热耐腐蚀性好的优点。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种低铬耐磨球的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；
(2)将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将耐磨球作为工件极，将合金作为源极，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为0.5-1.5Pa，向炉腔内通入氩气和氮气的混合气体，混合气体的气压为20-30Pa，启动辉光，控制源极电压为800-950V，工件电压为500-600V，工作时间为3-5h；
(3)关闭辉光，将耐磨球取出，放入加热设备中，先升温至200-300℃，保温10-15min，再升温至800-980℃，保温2-3h后放入浓度为15-25％的水基淬火剂中淬火，将耐磨球从水基淬火剂中取出后静置10-20min后，再放入加热设备中加热至400-500℃，保温1.5-3h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品。
优选地，所述耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 1.13-2.42％、Si 1.15-1.80％、Cr 0.44-1.35％、Mn 1.13-1.55％、Ni 0.23-0.45％、V 0.24-0.40％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
优选地，所述合金由以下质量分数的元素组成：Cr 22.3-28.1％、Al 17.5-22.4％、Ni 10.8-16.7％、Co 9.3-15.4％、Ti 1.26-1.55％、W 0.12-0.20％、Mo 0.23-0.45％、其余为Fe。
优选地，所述混合气体中氩气和氮气的体积比为1:3.
优选地，所述水基淬火剂为THIF-501水基淬火剂或THIF-502水基淬火剂。
优选地，所述合金渗层的厚度为250-400μm。
(三)有益效果
本发明提供了一种低铬耐磨球的热处理工艺，具有以下有益效果：
(1)通过添加Mo、V、Co等元素或是增加Cr和Ni等元素的含量可以提升耐磨球的强度和硬度，但是这些元素往往价格昂贵，这会大大增加成本压力，相比较而言，通过改进热处理工艺和进行渗透处理，既可以提升耐磨球的综合性能，所用到的成本会小的很多，本发明工艺简单，适合大规模工业应用，耗能小，成本低。
(2)双辉等离子技术可以在较低的气压和较短的时间内在耐磨球表面形成有效金属渗层，而且会有部分氮元素进入渗层中，有效提升耐磨球的强度、硬度和耐热耐腐蚀性能，使用寿命大大增加。
(3)热处理工艺可以提升金属渗层的致密性，改善金属渗层和耐磨球的晶相结构，提升其强度和韧性，而且热处理时不使用有机淬火剂更加环保，减少了对环境和操作人员健康的危害。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种低铬耐磨球的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；
(2)将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将耐磨球作为工件极，将合金作为源极，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为1Pa，向炉腔内通入氩气和氮气体积比为1:3的混合气体，混合气体的气压为30Pa，启动辉光，控制源极电压为900V，工件电压为600V，工作时间为3h，合金渗层的厚度为250μm；
(3)关闭辉光，将耐磨球取出，放入加热设备中，先升温至250℃，保温10min，再升温至900℃，保温2.5h后放入浓度为20％的THIF-501水基淬火剂中淬火，将耐磨球从THIF-501水基淬火剂中取出后静置15min后，再放入加热设备中加热至450℃，保温2h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品。
其中，耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 1.52％、Si 1.38％、Cr 0.85％、Mn1.42％、Ni 0.33％、V 0.28％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
其中，合金由以下质量分数的元素组成：Cr 25.1％、Al 20.4％、Ni 15.5％、Co10.4％、Ti 1.47％、W 0.18％、Mo 0.25％、其余为Fe。
实施例2：
一种低铬耐磨球的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；
(2)将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将耐磨球作为工件极，将合金作为源极，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为0.8Pa，向炉腔内通入氩气和氮气体积比为1:3的混合气体，混合气体的气压为25Pa，启动辉光，控制源极电压为850V，工件电压为550V，工作时间为4h，合金渗层的厚度为280μm；
(3)关闭辉光，将耐磨球取出，放入加热设备中，先升温至250℃，保温12min，再升温至880℃，保温3h后放入浓度为20％的THIF-502水基淬火剂中淬火，将耐磨球从THIF-502水基淬火剂中取出后静置15min后，再放入加热设备中加热至500℃，保温2h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品。
其中，耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 2.12％、Si 1.50％、Cr 0.85％、Mn1.45％、Ni 0.25％、V 0.30％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
其中，合金由以下质量分数的元素组成：Cr 25.1％、Al 18.4％、Ni 14.4％、Co12.0％、Ti 1.36％、W 0.15％、Mo 0.25％、其余为Fe。
实施例3：
一种低铬耐磨球的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；
(2)将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将耐磨球作为工件极，将合金作为源极，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为0.5Pa，向炉腔内通入氩气和氮气体积比为1:3的混合气体，混合气体的气压为20Pa，启动辉光，控制源极电压为800V，工件电压为500V，工作时间为3h，合金渗层的厚度为250μm；
(3)关闭辉光，将耐磨球取出，放入加热设备中，先升温至200℃，保温10min，再升温至800℃，保温2h后放入浓度为15％的THIF-501水基淬火剂中淬火，将耐磨球从THIF-501水基淬火剂中取出后静置10min后，再放入加热设备中加热至400℃，保温1.5h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品。
其中，耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 2.42％、Si 1.80％、Cr 1.35％、Mn1.55％、Ni 0.45％、V 0.40％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
其中，合金由以下质量分数的元素组成：Cr 28.1％、Al 22.4％、Ni 16.7％、Co15.4％、Ti 1.55％、W 0.20％、Mo 0.45％、其余为Fe。
实施例4：
一种低铬耐磨球的热处理工艺，包括以下步骤：
(1)用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；
(2)将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将耐磨球作为工件极，将合金作为源极，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为1.5Pa，向炉腔内通入氩气和氮气体积比为1:3的混合气体，混合气体的气压为30Pa，启动辉光，控制源极电压为950V，工件电压为600V，工作时间为5h，合金渗层的厚度为400μm；
(3)关闭辉光，将耐磨球取出，放入加热设备中，先升温至300℃，保温15min，再升温至980℃，保温3h后放入浓度为25％的THIF-501水基淬火剂中淬火，将耐磨球从THIF-501水基淬火剂中取出后静置20min后，再放入加热设备中加热至500℃，保温3h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品。
其中，耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 1.13％、Si 1.15％、Cr 0.44％、Mn1.13％、Ni 0.23％、V 0.24％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
其中，合金由以下质量分数的元素组成：Cr 22.3％、Al 17.5％、Ni 10.8％、Co9.3％、Ti 1.26％、W 0.12％、Mo 0.23％、其余为Fe。
表1为本发明实施例1-4耐磨球的力学性能测试结果：
综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明耐磨球具有强度高、韧性高的优点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种低铬耐磨球的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)用丙酮对耐磨球表面进行超声波清洗，砂纸打磨、超声波水洗和干燥待用，将合金切割成所需的尺寸；
(2)将耐磨球和合金放入双辉等离子表面冶金渗金属炉内，将耐磨球作为工件极，将合金作为源极，将双辉等离子表面冶金渗金属炉抽真空至气压为0.5-1.5Pa，向炉腔内通入氩气和氮气的混合气体，混合气体的气压为20-30Pa，启动辉光，控制源极电压为800-950V，工件电压为500-600V，工作时间为3-5h得到合金渗层，所述合金由以下质量分数的元素组成：Cr 22.3-28.1％、Al 17.5-22.4％、Ni 10.8-16.7％、Co 9.3-15.4％、Ti 1.26-1.55％、W0.12-0.20％、Mo 0.23-0.45％、其余为Fe；
(3)关闭辉光，将耐磨球取出，放入加热设备中，先升温至200-300℃，保温10-15min，再升温至800-980℃，保温2-3h后放入浓度为15-25％的水基淬火剂中淬火，将耐磨球从水基淬火剂中取出后静置10-20min后，再放入加热设备中加热至400-500℃，保温1.5-3h后空冷出炉，即可得到耐磨球成品。
2.如权利要求1所述的低铬耐磨球的热处理工艺，其特征在于，所述耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 1.13-2.42％、Si 1.15-1.80％、Cr 0.44-1.35％、Mn 1.13-1.55％、Ni0.23-0.45％、V 0.24-0.40％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的低铬耐磨球的热处理工艺，其特征在于，所述混合气体中氩气和氮气的体积比为1:3。
4.如权利要求1所述的低铬耐磨球的热处理工艺，其特征在于，所述水基淬火剂为THIF-501水基淬火剂或THIF-502水基淬火剂。
5.如权利要求1所述的低铬耐磨球的热处理工艺，其特征在于，合金渗层的厚度为250-400μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710995129.4A CN107723655B (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种低铬耐磨球的热处理工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710995129.4A CN107723655B (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种低铬耐磨球的热处理工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107723655A CN107723655A (zh) | 2018-02-23 |
| CN107723655B true CN107723655B (zh) | 2019-06-18 |
Family
ID=61213297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710995129.4A Active CN107723655B (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种低铬耐磨球的热处理工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107723655B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4806175A (en) * | 1983-06-25 | 1989-02-21 | Korber Ag | Method of surface hardening ferrous workpieces |
| RU2277592C2 (ru) * | 2004-07-12 | 2006-06-10 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ светлой закалки изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода |
| RU2409700C1 (ru) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ азотирования в плазме тлеющего разряда |
| CN104087867A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-08 | 宁国市宁武耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用高耐磨抗氧化耐磨球 |
| CN105839049A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-10 | 南京航空航天大学 | 一种钛铝合金表面抗高温氧化、耐磨损AlCrN涂层及其制备方法 |
| CN106868411A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 芜湖倍思科创园有限公司 | 一种高硬度高冲击韧性的低铬耐磨钢球及其制备方法 |
-
2017
- 2017-10-23 CN CN201710995129.4A patent/CN107723655B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4806175A (en) * | 1983-06-25 | 1989-02-21 | Korber Ag | Method of surface hardening ferrous workpieces |
| RU2277592C2 (ru) * | 2004-07-12 | 2006-06-10 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ светлой закалки изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода |
| RU2409700C1 (ru) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ азотирования в плазме тлеющего разряда |
| CN104087867A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-08 | 宁国市宁武耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用高耐磨抗氧化耐磨球 |
| CN105839049A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-10 | 南京航空航天大学 | 一种钛铝合金表面抗高温氧化、耐磨损AlCrN涂层及其制备方法 |
| CN106868411A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 芜湖倍思科创园有限公司 | 一种高硬度高冲击韧性的低铬耐磨钢球及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107723655A (zh) | 2018-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2014154106A1 (zh) | 一种低合金高硬度耐磨钢板及其制造方法 | |
| CN103320674B (zh) | 一种带碳化物等温淬火球铁及其淬火工艺 | |
| WO2014154104A1 (zh) | 一种低合金高韧性耐磨钢板及其制造方法 | |
| CN103060667A (zh) | 超硬中铬铸造磨球及其生产工艺方法 | |
| CN103789603A (zh) | 一种性能可调节的奥铁体球墨铸铁件及其制造方法 | |
| CN107523669B (zh) | 一种高硬度高韧性高铬耐磨球的处理工艺 | |
| CN102534356A (zh) | 一种抗磨白口铸铁材料及其制备方法 | |
| CN102220543A (zh) | 水泵上应用的高强度耐磨球墨铸铁 | |
| CN107937911A (zh) | 一种铸钢表面激光熔覆耐磨耐冲击涂层方法 | |
| CN107641692A (zh) | 一种高铬铸铁热处理工艺 | |
| CN102796959B (zh) | 一种耐腐蚀塑料模具钢及其制造方法 | |
| CN109852778B (zh) | 10Cr9MoW2VNbBN晶粒细化的热处理工艺 | |
| CN107723655B (zh) | 一种低铬耐磨球的热处理工艺 | |
| CN106676235A (zh) | 一种磨机用cadi磨球的加工方法 | |
| CN107739994A (zh) | 一种球磨机用高强度低磨耗耐磨球及其制备方法 | |
| CN108070780A (zh) | 一种珠光体铬钼合金钢及其热处理方法 | |
| CN104120333A (zh) | 一种抗磨铸铁材料及制备其的方法和其制成的螺旋叶护板 | |
| CN108468014A (zh) | 一种工具钢表面渗碳改性的热处理方法 | |
| CN101774158A (zh) | 船舶专用表面清理混合磨料 | |
| CN102418030B (zh) | 一种抗磨低铬铁基合金材料及其生产方法 | |
| CN108048758A (zh) | 一种户外用高强度防腐钢板及其加工工艺 | |
| CN103320601B (zh) | 热矫直辊的表面淬火方法 | |
| CN105112766A (zh) | 一种用于颚式破碎机的耐磨高韧高铬锰铸铁颚板及其制备方法 | |
| CN107760980A (zh) | 一种特髙铬合金铸铁磨球及其生产方法 | |
| CN102634737A (zh) | 一种耐高压低碳合金钢材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240129 Address after: 034000 North of Dongliu Village, Zaolin Town, Dai County, Xinzhou City, Shanxi Province Patentee after: Daixian Quanxin Machinery Manufacturing Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 242300 Helixi Industrial Park, Ningguo City, Xuancheng City, Anhui Province Patentee before: NINGGUO ZHENGXING WEAR RESISTANT MATERIALS Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |