CN108677100A - 一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球及其制备方法，其各化学成分及质量百分比为：C：0.3‑0.6、Si：1.6‑2.2、Mn：0.5‑0.9、Cr：0.2‑0.4、Ni：0.15‑0.25、Cu：0.1‑0.2、B：0.4‑0.8、W：0.3‑0.6、Al：0.1‑0.2、Zr：0.2‑0.3、Er：0.05‑0.07、Yb：0.04‑0.06、S≤0.04、P≤0.04、余量为Fe。本发明制得的钢球具有硬度高、耐磨性好，磨耗低，韧性好，破碎少的优点，可明显提高球磨机运转率，降低生产成本，具有很好的经济效益。

Description

一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸铁材料技术领域，具体涉及一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球及其制备方法。

背景技术

球磨机钢球是球磨机设备研磨物料介质，通过球磨机钢球之间钢球与物料之间的碰撞摩擦产生磨剥作用，重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用，广泛应用于水泥建材、金属矿山、煤浆火电、化学工程、陶瓷等行业的粉体制备与超细深加工。钢球是球磨机主要的易磨损件，其工作繁重,工作条件苛刻,因此对钢球材质的耐磨性和韧性具有较高的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球，其各化学成分及质量百分比为：C1.3-1.6、Si1.6-2.2、Mn0.5-0.9、Cr0.2-0.4、Ni0.15-0.25、Cu0.1-0.2、B0.4-0.8、W0.3-0.6、Al0.1-0.2、Zr0.2-0.3、Er0.05-0.07、Yb0.04-0.06、S≤0.04、P≤0.04、余量为Fe。

一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球的制备方法，包括以下步骤：

（1）在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、生铁、废旧石墨电极、硅铁熔清，再依次加入硼铁、锰铁、铬铁、铜、镍，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前5-8min内先后加入钨铁和锆铁，在出炉前4-6min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1525-1565℃；

（2）在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-250℃的预热，变质孕育处理温度为1500-1530℃，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-10min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1480-1510℃；

（3）将上述得到的高锰钢进行热处理：先加热至480-560℃，保温3-6h，再加热至850-900℃，保温2-4h，雾冷淬火后再在200-250℃下回火4-7h，然后加热至680-740℃，保温3-5h，再加热至1025-1060℃，保温3-4h，油冷淬火后再在280-360℃下回火6-8h，空冷至室温即可。

本发明的有益效果：

（1）本发明成分设计合理，通过调整C、Cr的含量以及添加适量的Ni、B、W、Zr等元素，可以起到很好的固溶强化、细晶强化作用，同时可以形成细小而弥散分布的硬质颗粒，也可以抑制奥氏体基体向珠光体的转变，促进马氏体基体的形成，提高了钢球的韧性和硬度；

（2）本发明热处理工艺合理，经过两次淬火以及相应的回火处理后，奥氏体变为马氏体，组织细化且均匀致密，增强钢球的耐磨性、韧性和抗冲击能力；

（3）本发明制得的钢球具有硬度高、耐磨性好，磨耗低，韧性好，破碎少的优点，可明显提高球磨机运转率，降低生产成本，具有很好的经济效益。

具体实施方式

一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球，其各化学成分及质量百分比为：C1.3-1.6、Si1.6-2.2、Mn0.5-0.9、Cr0.2-0.4、Ni0.15-0.25、Cu0.1-0.2、B0.4-0.8、W0.3-0.6、Al0.1-0.2、Zr0.2-0.3、Er0.05-0.07、Yb0.04-0.06、S≤0.04、P≤0.04、余量为Fe。

一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球的制备方法，包括以下步骤：

（1）在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、生铁、废旧石墨电极、硅铁熔清，再依次加入硼铁、锰铁、铬铁、铜、镍，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前5-8min内先后加入钨铁和锆铁，在出炉前4-6min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1525-1565℃；

（2）在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-250℃的预热，变质孕育处理温度为1500-1530℃，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-10min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1480-1510℃；

（3）将上述得到的高锰钢进行热处理：先加热至480-560℃，保温3-6h，再加热至850-900℃，保温2-4h，雾冷淬火后再在200-250℃下回火4-7h，然后加热至680-740℃，保温3-5h，再加热至1025-1060℃，保温3-4h，油冷淬火后再在280-360℃下回火6-8h，空冷至室温即可。

经检验，产品化学成分为C1.45%、Si1.96%、Mn0.74%、Cr0.31%、Ni0.19%、Cu0.11%、B0.53%、W0.47%、Al0.13%、Zr0.28%、Er0.062%、Yb0.055%、S0.032%、P0.026%、余量为Fe。力学性能为：硬度：64.5HRC，冲击韧性：24.7J/cm2。

Claims (2)

1.一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球，其特征在于，其各化学成分及质量百分比为：C1.3-1.6、Si1.6-2.2、Mn0.5-0.9、Cr0.2-0.4、Ni0.15-0.25、Cu0.1-0.2、B0.4-0.8、W0.3-0.6、Al0.1-0.2、Zr0.2-0.3、Er0.05-0.07、Yb0.04-0.06、S≤0.04、P≤0.04、余量为Fe。

2.一种如权利要求1所述的球磨机用高碳低铬耐磨钢球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、生铁、废旧石墨电极、硅铁熔清，再依次加入硼铁、锰铁、铬铁、铜、镍，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前5-8min内先后加入钨铁和锆铁，在出炉前4-6min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1525-1565℃；

（2）在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-250℃的预热，变质孕育处理温度为1500-1530℃，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-10min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1480-1510℃；

（3）将上述得到的高锰钢进行热处理：先加热至480-560℃，保温3-6h，再加热至850-900℃，保温2-4h，雾冷淬火后再在200-250℃下回火4-7h，然后加热至680-740℃，保温3-5h，再加热至1025-1060℃，保温3-4h，油冷淬火后再在280-360℃下回火6-8h，空冷至室温即可。