CN113684416A - 一种高淬透耐磨钢球及其制备方法 - Google Patents

一种高淬透耐磨钢球及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113684416A
CN113684416A CN202110806855.3A CN202110806855A CN113684416A CN 113684416 A CN113684416 A CN 113684416A CN 202110806855 A CN202110806855 A CN 202110806855A CN 113684416 A CN113684416 A CN 113684416A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel ball
wear
resistant steel
less
percent
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.)
Granted
Application number
CN202110806855.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113684416B (zh
Inventor
李道胜
张姗
林品发
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Ruitai New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Ruitai New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Ruitai New Material Technology Co ltd filed Critical Anhui Ruitai New Material Technology Co ltd
Priority to CN202110806855.3A priority Critical patent/CN113684416B/zh
Publication of CN113684416A publication Critical patent/CN113684416A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113684416B publication Critical patent/CN113684416B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

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)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明提出了一种高淬透耐磨钢球及其制备方法，所述耐磨钢球的化学组成成分按质量百分比包括：C：0.7％‑1.2％、Si：0.1％‑0.5％、Mn：0.8％‑1.6％、Cr：0.6％‑1.4％、Ni：0.01％‑0.1％、Mo：0.01％‑0.1％、W：0.01％‑0.05％、S：≤0.02％、P：≤0.05％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；并且，[C]×[Cr]≥0.007％，且[Cr]/[Ni]≥15。该耐磨钢球具有表面至心部硬度硬度分布均匀的优异特性，提高了耐磨钢球的质量和寿命。

Description

一种高淬透耐磨钢球及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种高淬透耐磨钢球及其制备方法。
背景技术
耐磨钢球又被称为研磨机用耐磨介质，主要用于矿山、水泥、火力发电等。目前，钢球在实际生产过程中，普遍存在着硬度偏低，硬度分布不均匀，加工过程中极易开裂和钢球使用时的磨损量居高不下等问题。
这其中，球磨机内的磨球由于不断磨损，尺寸逐渐变小，当尺寸减小到一定数值后，由于一般磨球的中芯部硬度相对于表面要小很多，而磨球的耐磨性和硬度又是彼此相关的，因此随着尺寸的减小，其磨矿作用也逐渐消失，材料使用寿命较短。
事实上，当前球磨机正在向大型化的方向发展，需要更多高性能的大直径的耐磨钢球配套使用，此种情况下，钢球的硬度分布不匀更进一步加剧了钢球的使用危机。
因此，在容易被磨损的耐磨钢球的现状下，除了需要增加钢球的硬度，更需要确保钢球表面到心部具有均匀的硬度(即钢球的表面和内部具有相同水平的硬度)。虽然现有技术中，专利号为“201310008177.1”，专利名称为“锻钢球的制造方法”的这一专利中，所得钢球表面和心部的硬度相差较小，但是该锻钢球需要进行两次淬火，工艺步骤复杂，能耗较高。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种高淬透耐磨钢球及其制备方法，该耐磨钢球具有表面至心部硬度硬度分布均匀的优异特性，提高了耐磨钢球的质量和寿命。
本发明提出的一种高淬透耐磨钢球，所述耐磨钢球的化学组成成分按质量百分比包括：C：0.7％-1.2％、Si：0.1％-0.5％、Mn：0.8％-1.6％、Cr：0.6％-1.4％、Ni：0.01％-0.1％、Mo：0.01％-0.1％、W：0.01％-0.05％、S：≤0.02％、P：≤0.05％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；
并且，[C]×[Cr]≥0.007％，且[Cr]/[Ni]≥15，[C]、[Cr]、[Ni]分别对应C、Cr、Ni的质量百分含量。
本发明中，碳、铬、镍等多种合金元素的复合添加，使所得耐磨钢球具有极高硬度的同时，还获得了良好的耐磨性能，其中，各元素的作用如下：
碳(C)：碳是可以有效地用于增加具有马氏体组织钢的强度和硬度，并且有效提高淬透性的元素。为了确保上述效果，钢球中碳含量控制为0.7％-1.2％。
硅(Si)：硅是通过脱氧和固溶强化来有效提高强度的元素。为了获得上述效果，钢球中硅含量控制为0.1％-0.5％。
锰(Mn)：锰是可以抑制铁素体形成并可以有效增加淬火性同时提高钢强度和韧性的元素。为了确保所得钢球的硬度，锰的含量控制为0.8％-1.6％。
铬(Cr)：铬是通过提高淬透性能来提高钢球的强度，并是有利于确保硬度的元素。为了获得上述效果，钢球中铬的含量控制为0.6％-1.4％。
镍(Ni)：镍是通过是与铬一起有效提高淬透性能以提高钢的韧性和强度的元素。为了获得上述效果，钢球中镍的含量控制为0.01％-0.1％。
钼(Mo)：钼是通过提高钢球淬火性能而有利于提高钢球硬度的元素。为了获得上述效果，钢球中钼的含量控制为0.01％-0.1％。
钨(W)：钨是除了通过增加淬火性能而提高强度之外还能有效提高高温下的硬度的元素。为了获得上述效果，可以添加不超过0.05％的含量。
硫(S)：硫是通过在钢球中锰形成MnS夹杂物而使钢球韧性劣化的元素。因此将硫的含量控制为0.02％或更少。
磷(P)：磷是钢球中不可避免含有并使钢球韧性劣化的元素。因此将磷的含量控制为0.05％或更少。
为了进一步确保钢球中从表面到心部均具有大面积(95％以上)的马氏体相以及少量马氏体和贝氏体的复合相，获得硬度从表面至心部均匀分布的效果，本发明中还通过控制[C]×[Cr]≥0.007％，且[Cr]/[Ni]≥15，如此使得钢球中主要改善淬透性的合金元素满足一定配比关系，以便发挥更大的性能效果，最终获得所需硬度均匀分布的效果。
优选地，所述耐磨钢球的化学组成成分按质量百分比还包括：Cu：≤0.1％、Co：≤0.05％、Ca：≤0.01％、V：≤0.05％、Ti：≤0.03％或Nb：≤0.05％中的至少一种。
为了赋予所得钢球进一步的性能，另外添加的合金元素作用如下：
铜(Cu)：铜是能够与镍一起增加钢球强度和韧性的元素。为了获得上述效果，可以添加不超过0.1％的含量。
钴(Co)：钴是通过提高钢的淬火性能而有利于确保钢的硬度和强度的元素。为了获得上述效果，钢球中钴的含量不超过0.05％。
钙(Ca)：钙是通过与硫形成CaS而抑制在钢球沿径向方向形成偏析MnS的效果，可以添加不超过0.01％的含量。
钒(V)：钒是通过在热轧之后再加热时形成VC碳化物而有利于抑制奥氏体晶粒的生长、并提高钢的淬火性能以确保强度和韧性的元素。为了获得上述效果，可以添加不超过0.05％的含量。
钛(Ti)：钛是通过与碳形成强碳化物的元素，为了获得上述效果，可以添加不超过0.03％的含量。
铌(Nb)：铌是通过在钢球中可以阻止再结晶和阻碍再结晶晶粒长大，提高强度的元素，为了获得上述效果，可以添加不超过0.05％的含量。
优选地，所述耐磨钢球的直径为80-160mm。
优选地，所述耐磨钢球的球心硬度为58HRC以上，表面与球心硬度的产值不大于3HRC。
本发明还提出一种高淬透耐磨钢球的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述化学组成成分配料后进行冶炼、浇铸、热轧，得到钢球，其中，开轧温度为1050-1150℃，终轧温度为900-950℃；
(2)将上述钢球空冷至750-850℃，再快速冷却至200℃以下，即得到所述耐磨钢球。
为了获得所述高淬透耐磨钢球，通过控制在热轧得到钢球时，开轧温度为1050-1150℃，当温度低于1050℃时，无法确保组成元素固溶充分，而当温度超过1150℃时，奥氏体晶粒粗化，可能形成不均匀的组织。
在将钢球空冷至800-900℃时，由于该温度高于珠光体转变区的上限温度，因此有利于充分进行奥氏体化，并避免奥氏体晶粒变粗，提高了增大淬火性能的效果。此后再将钢球快速冷却至200℃以下时，确保由快速冷却引起的相转变即马氏体组织。
优选地，所述冷却速率至少为5℃/s。
控制钢球快速冷却的速度大于5℃/s，可以避开珠光体转变区，使过冷奥氏体直接进入马氏体/贝氏体转变区。
优选地，在快速冷却至200℃以下之后，还包括：加热至300-500℃，并在此温度下保温2-4h。
通过保温处理，使得马氏体/贝氏体片层间距减小，强度和硬度也相应增加。
优选地，所述耐磨钢球的微观组织为马氏体和少量贝氏体。
本发明通过合理的成分配比，经热轧以及余热淬火工艺，高效制备得到所述耐磨钢球。该耐磨钢球沿厚度方向从表面到心部区域均具有超过58HRC的硬度，且无缺口冲击功Ak≥50J。本发明所述钢球制备工艺简单，无需加热淬火、回火等热处理步骤，降低了成本，节能降耗保护了环境。
附图说明
图1为实施例1所述耐磨钢球的金相组织结构图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确，提出这些实施例用于举例说明，但并不解释为限制本发明的范围。
实施例1
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以7.6℃/s的冷却速快速冷却至130℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2，金相组织结构图见图1。
实施例2
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1150℃下轧制成直径为Φ160mm的钢球，轧制后钢球温度为950℃；接着将所得钢球空冷至850℃，然后进行水冷(淬火)，以5.8℃/s的冷却速快速冷却至160℃以下，间隔1h后再加热到300℃，保温4h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
实施例3
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1050℃下轧制成直径为Φ60mm的钢球，轧制后钢球温度为900℃；接着将所得钢球空冷至750℃，然后进行水冷(淬火)，以5.2℃/s的冷却速快速冷却至150℃，间隔1h后再加热到500℃，保温2h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
实施例4
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以7.3℃/s的冷却速快速冷却至140℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
实施例5
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以6.8℃/s的冷却速快速冷却至120℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
实施例6
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为930℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以8.9℃/s的冷却速快速冷却至110℃，间隔1h后再加热到380℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
对比例1
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以7.5℃/s的冷却速快速冷却至120℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
对比例2
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以7.7℃/s的冷却速快速冷却至130℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
对比例3
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以2.6℃/s的冷却速快速冷却至130℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
对比例4
本实施例钢球的化学组成成分见下表1，制备方法具体包括如下步骤：
按照所述化学组成成分进行冶炼、浇铸，然后制备出表1所示化学组成的铸坯之后，将该铸坯加热到1200℃后保温进行均质化，再在1100℃下轧制成直径为Φ120mm的钢球，轧制后钢球温度为920℃；接着将所得钢球空冷至800℃，然后进行水冷(淬火)，以7.2℃/s的冷却速快速冷却至240℃，间隔1h后再加热到400℃，保温3h，空冷至室温，即得到一种耐磨钢球。该耐磨钢球的力学性能见表2。
表1：实施例1-6与对比例1-4所述钢球除Fe以外的化学组成成分(wt.％)
钢球 C Si Mn Cr Ni Mo W S P Cu
实施例1 0.92 0.31 1.25 1.12 0.045 0.064 0.037 0.001 0.008 -
实施例2 0.86 0.39 1.11 0.95 0.013 0.055 0.039 0.006 0.006 -
实施例3 1.02 0.27 1.34 1.19 0.071 0.072 0.024 0.004 0.022 -
实施例4 0.71 0.48 0.82 1.37 0.090 0.096 0.012 0.007 0.012 -
实施例5 1.15 0.13 1.55 0.61 0.026 0.015 0.048 0.002 0.016 -
实施例6 0.96 0.33 1.25 0.86 0.049 0.066 0.035 0.006 0.009 0.06
对比例1 0.61 0.36 1.15 0.54 0.120 0.056 0.038 0.005 0.013 -
对比例2 0.85 0.35 1.19 0.78 0.058 0.053 0.026 0.002 0.015 -
对比例3 0.93 0.29 1.24 1.16 0.049 0.062 0.041 0.001 0.010 -
对比例4 0.95 0.32 1.28 1.09 0.043 0.061 0.033 0.001 0.009 -
表2：实施例1-6和对比例1-4所述钢球的力学性能(参照YB/T 091-2005锻/轧钢球测试标准)。
Figure BDA0003166669240000101
通过对比实施例和对比例可知，实施例所述钢球的冲击功和硬度均匀性均有显著提高。可见，本发明提供的耐磨钢球硬度性能优异，且表面和心部的性能差异较小，均匀性好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高淬透耐磨钢球，其特征在于，所述耐磨钢球的化学组成成分按质量百分比包括：C：0.7％-1.2％、Si：0.1％-0.5％、Mn：0.8％-1.6％、Cr：0.6％-1.4％、Ni：0.01％-0.1％、Mo：0.01％-0.1％、W：0.01％-0.05％、S：≤0.02％、P：≤0.05％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；
并且，[C]×[Cr]≥0.007％，且[Cr]/[Ni]≥15，[C]、[Cr]、[Ni]分别对应C、Cr、Ni的质量百分含量。
2.根据权利要求1所述的高淬透耐磨钢球，其特征在于，所述耐磨钢球的化学组成成分按质量百分比还包括：Cu：≤0.1％、Co：≤0.05％、Ca：≤0.01％、V：≤0.05％、Ti：≤0.03％或Nb：≤0.05％中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的高淬透耐磨钢球，其特征在于，所述耐磨钢球的直径为80-160mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高淬透耐磨钢球，其特征在于，所述耐磨钢球的球心硬度为58HRC以上，表面与球心硬度的产值不大于3HRC。
5.一种权利要求1-4任一项所述高淬透耐磨钢球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照权利要求1-4任一项所述化学组成成分配料后进行冶炼、浇铸、热轧，得到钢球，其中，开轧温度为1050-1150℃，终轧温度为900-950℃；
(2)将上述所得钢球空冷至750-850℃，再快速冷却至200℃以下，即得到所述耐磨钢球。
6.根据权利要求5所述高淬透耐磨钢球的制备方法，其特征在于，所述冷却速率至少为5℃/s。
7.根据权利要求5或6所述高淬透耐磨钢球的制备方法，其特征在于，在快速冷却至200℃以下之后，还包括：加热至300-500℃，并在此温度下保温2-4h。
8.根据权利要求5-7任一项所述高淬透耐磨钢球的制备方法，其特征在于，所述耐磨钢球的微观组织为马氏体和少量贝氏体。
CN202110806855.3A 2021-07-16 2021-07-16 一种高淬透耐磨钢球及其制备方法 Active CN113684416B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110806855.3A CN113684416B (zh) 2021-07-16 2021-07-16 一种高淬透耐磨钢球及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110806855.3A CN113684416B (zh) 2021-07-16 2021-07-16 一种高淬透耐磨钢球及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113684416A true CN113684416A (zh) 2021-11-23
CN113684416B CN113684416B (zh) 2022-05-20

Family

ID=78577365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110806855.3A Active CN113684416B (zh) 2021-07-16 2021-07-16 一种高淬透耐磨钢球及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113684416B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723048A (en) * 1980-07-14 1982-02-06 Daido Steel Co Ltd Secondary hardening type hot tool steel
JP2003328078A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Komatsu Ltd 高硬度高靭性鋼およびその鋼材を使用した装軌部品、耐土砂摩耗部品、締結ボルト、高靭性歯車、高靭性高耐面圧歯車、耐摩耗鋼板
CN101497963A (zh) * 2009-03-02 2009-08-05 暨南大学 中合金耐磨钢及其应用
CN101638756A (zh) * 2008-08-21 2010-02-03 安徽省凤形耐磨材料股份有限公司 一种高碳多元素合金铸造磨球的生产工艺方法
CN101775539A (zh) * 2009-01-14 2010-07-14 宝山钢铁股份有限公司 一种高韧性耐磨钢板及其制造方法
CN102199737A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 一种600hb级耐磨钢板及其制造方法
KR20140080916A (ko) * 2012-12-20 2014-07-01 주식회사 포스코 도물용 중탄소 마르텐사이트계 스테인리스강 및 그 제조방법.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723048A (en) * 1980-07-14 1982-02-06 Daido Steel Co Ltd Secondary hardening type hot tool steel
JP2003328078A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Komatsu Ltd 高硬度高靭性鋼およびその鋼材を使用した装軌部品、耐土砂摩耗部品、締結ボルト、高靭性歯車、高靭性高耐面圧歯車、耐摩耗鋼板
CN101638756A (zh) * 2008-08-21 2010-02-03 安徽省凤形耐磨材料股份有限公司 一种高碳多元素合金铸造磨球的生产工艺方法
CN101775539A (zh) * 2009-01-14 2010-07-14 宝山钢铁股份有限公司 一种高韧性耐磨钢板及其制造方法
CN101497963A (zh) * 2009-03-02 2009-08-05 暨南大学 中合金耐磨钢及其应用
CN102199737A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 一种600hb级耐磨钢板及其制造方法
KR20140080916A (ko) * 2012-12-20 2014-07-01 주식회사 포스코 도물용 중탄소 마르텐사이트계 스테인리스강 및 그 제조방법.

Also Published As

Publication number Publication date
CN113684416B (zh) 2022-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220162731A1 (en) Hot-working die steel, heat treatment method thereof and hot-working die
CN108220815B (zh) 热锻用高热强性、高冲击韧性热作模具钢及制备方法
CN105002439B (zh) 一种布氏硬度400级耐磨钢及其制造方法
KR101425737B1 (ko) 고주파 켄칭용 강 및 고주파 켄칭 강 부품 및 그들의 제조 방법
CN104032221A (zh) 一种铌微合金化高碳铬轴承钢及其热轧生产方法
JP5385656B2 (ja) 最大結晶粒の縮小化特性に優れた肌焼鋼
CN105671435B (zh) 对用于制造轴承的钢材进行热处理的方法和成型件
CN101903539A (zh) 轴承钢盘条、轴承钢盘条的制造方法、钢轴承的热处理方法、钢轴承及轴承钢的均热处理方法
CN111809115B (zh) 耐冲击腐蚀磨损性能优异的特厚塑料模具钢及其制备方法
CN113462959B (zh) 一种长寿命高可靠性大原子合金化高温轴承钢及制造方法
CN108396240A (zh) 一种耐热耐磨钢板及其生产方法
CN111394639A (zh) 一种高耐磨齿轮钢的制造方法
CN111850393B (zh) 一种贝氏体模具钢及其制备方法
GB2527387A (en) Bearing steel composition
CN113652606B (zh) 一种高硬度高韧性耐磨钢球及其制备方法
CN105296866A (zh) 一种耙片用钢、生产方法及耙片处理方法
CN101024869A (zh) 高性能低合金含铌高速钢
CN107574380A (zh) 高硬度细晶粒大规格锻造磨球用钢
CN113684416B (zh) 一种高淬透耐磨钢球及其制备方法
CN113897537B (zh) 一种高使用寿命的耐磨钢球及其铸造工艺
CN112941404B (zh) 一种高强高韧低碳齿轮钢及其制备方法
CN115558870A (zh) 一种经济性高寿命大功率风电偏航轴承圈用钢、轴承圈及生产工艺
KR101713677B1 (ko) 전동피로수명 특성이 우수한 고질소 공기 경화형 베어링강 및 그 제조방법
CN111850397B (zh) 具有优异切削性能的耐高温耐蚀塑料模具钢及其制备方法
CN109694994B (zh) 一种耐腐蚀高耐磨钢球及其制造方法

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