CN1367271A

CN1367271A - 一种高碳低铬锰合金铸球

Info

Publication number: CN1367271A
Application number: CN 01102783
Authority: CN
Inventors: 高守敬; 樊增强; 穆大伟; 袁章奇; 孙瑞立; 姚晓平; 李俊鹏; 张文勋; 谢建; 汪开龙; 李勇强; 李战防; 吐尔逊; 王世彬; 焦新民; 努尔
Original assignee: No3 Machine Tool Plant Xinjiang Uygur Autonomous Region
Current assignee: No3 Machine Tool Plant Xinjiang Uygur Autonomous Region
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-09-04

Abstract

一种高碳低铬锰合金铸球,包含碳C3.0－3.9%,硅Si<5.0%,锰Mn<5.0%,硫S≤0.1%,磷P0.06－0.12%,铜Cu<5.0%,铬Cr≤0.5%,钛Ti≤0.12%,镍Ni≤0..2%,镁Mg≤0.06%,稀土Re≤0.06%。较合理地解决了高硬度与高韧性之间的矛盾,同时具有较高的冲击韧性,该产品的破碎率≤1%,低于国家3%的标准。该产品通过水泥、矿山等行业的工业性试验表明,水泥生产磨耗为70－100克/吨;铁矿生产磨耗为200－300克/吨,金矿生产磨耗为0.8－1.5公斤/吨,耐磨性是普通铸球、锻球的2－3倍。

Description

一种高碳低铬锰合金铸球

本发明涉及一种铬锰合金铸球，尤其是一种高碳低铬锰合金铸球。

公知技术中磨球生产技术改进较快，主要有中锰球磨铸铁磨球、低碳白扣铸铁磨球、以及高铬铸铁磨球等。这些公知技术中存在如下缺陷：性能好的高铬磨球表面硬度和体积硬度较高，分别为60-64(HRC下同)和55，抗冲击性较低为3，同时制造成本及售价很高，达到5200元/吨；普通低铬磨球表面硬度和体积硬度较低，分别为48-55和50，冲击韧性为5，制造成本及售价较低，在4600元/吨左右。就制造工艺而言，离心磨球表面硬度53.7，心部硬度53.5，冲击韧性3.9；金属型磨球表面硬度52，中心硬度49.5，冲击韧性2.5。由此可见，公知技术较难兼顾高硬度、高冲击韧性、低破碎率、低磨耗和低成本等因素。

本发明的发明目的在于涉及一种高硬度、高冲击韧性、低破碎率、低磨耗和低成本的合金磨球。

本发明发明目的是通过如下技术措施实现的：合金包含碳C 3.0-3.9％，硅Si＜5.0％，锰Mn＜5.0％，硫S≤0.1％，磷P 0.06-0.12％，铜Cu＜5.0％，铬Cr≤0.5％，钛Ti≤0.12％，镍Ni≤0..2％，镁Mg≤0.06％，稀土Re≤0.06％。

由于加入了多种微量合金元素，较合理地解决了高硬度与高韧性之间的矛盾，使得该产品同时具备高硬度和高韧性两种技术指标，同时由于具有较高的冲击韧性，该产品的破碎率≤1％，低于国家3％的标准。该产品通过水泥、矿山等行业的工业性试验表明，水泥生产磨耗为70-100克/吨；铁矿生产磨耗为200-300克/吨，金矿生产磨耗为0.8-1.5公斤/吨，耐磨性是普通铸球、锻球的2-3倍。

以下通过实施例对本发明进一步说明：

实施例1：合金包含碳C 3.4-3.7％，硅Si 2.7-2.9％，锰Mn 0.7-1.0％，硫S 0.02-0.05％，磷P 0.08-0.12％，铜Cu 0.8-1.0％，铬Cr0.1-0.2％，钛Ti0.08-0.12％，镍Nio.1-0.2％，镁Mg0.03-0.06％，稀土Re0.03-0.06％。

采用本实施例制成的磨球，加入低合金成分较多，以直径100mm磨球为例，表面硬度为HRC55-60、心部硬度≥HRC53-58、体积硬度HRC57-59，冲击韧性10-20J/cm²，成本约为3000元/吨，售价4000元左右，具有较好的价格性能比。

实施例2：合金包含碳C 3.2-3.8％，硅Si 2.3-2.9％，锰Mn 0.5-0.8％，硫S≤0.1％，磷P≤0.1％，铜Cu 0.5-0.8％，铬Cr 0.5％。

采用本实施例以准铸态贝氏体磨球工艺采用高温落砂，，快速淬火冷却和贝氏体转变温度下充分保温。以直径100mm磨球为例，表面硬度为HRC52、心部硬度≥HRC43、表面与心部硬度差较大，成本约为2900元/吨，大批量生产时，淬火截至温度不易控制，特别需要注意质量控制。

实施例3：合金包含碳C 3.0-3.8％，硅Si、锰Mn和铜Cu三中成分总量为4.5-5.0％，硫S≤0.04％，磷P＜0.1％，镁Mg0.03-0.06％，稀土Re0.02-0.04％。

采用本实施例以马氏体球墨铸铁余热淬火生产磨球，在型砂中冷却到约900℃时开始直接淬入水中，以直径100mm磨球为例，经检测，表面硬度为HRC51-52、心部硬度HRC50，磨球裂纹倾向较重，成本约为2400元/吨，大批量生产时，淬火在高温下击断浇冒口，特别需要注意严格控制铸件温度。

实施例3：合金包含碳C 3.8％，硅Si 2.6％，锰Mn 0.6％，硫S 0.03％，磷P＜0.06％，铜Cu 0.4-0.6％，镁Mg0.04％，稀土Re0.4-0.6％。

采用本实施例生产磨球，以直径100mm磨球为例，经检测，表面硬度为HRC55-60、心部硬度HRC35，耐磨性较差。成本约为2300元/吨。

实施例4：合金包含碳C 3.4-3.9％，硅Si 2.0-2.6％，锰Mn 0.8-1.2％，硫S≤0.05％，磷P≤0.1％，铜Cu 0.2-0.3％，铬Cr0.2-0.4％，镁Mg0.03-0.06％，稀土Re0.03-0.06％。

采用本实施例生产磨球，以直径90mm磨球为例，经检测，表面硬度为HRC53-57、心部硬度与表面硬度插差不超过HRC3。成本约为2700元/吨。

Claims

1、一种高碳低铬锰合金铸球，其特征在于，合金包含碳C 3.0-3.9％，硅Si＜5.0％，锰Mn＜5.0％，硫S≤0.1％，磷P 0.06-0.12％，铜Cu＜5.0％，铬Cr≤0.5％，钛Ti≤0.12％，镍Ni≤0..2％，镁Mg≤0.06％，稀土Re≤0.06％。

2、如权利要求1所述的一种高碳低铬锰合金铸球，其特征在于，合金包含碳C 3.4-3.7％，硅Si 2.7-2.9％，锰Mn 0.7-1.0％，硫S 0.02-0.05％，磷P 0.08-0.12％，铜Cu 0.8-1.0％，铬Cr 0.1-0.2％，钛Ti0.08-0.12％，镍Nio.1-0.2％，镁Mg0.03-0.06％，稀土Re0.03-0.06％，直径100mm磨球，表面硬度为HRC55-60、心部硬度≥HRC53-58、体积硬度≥HRC57-59，冲击韧性10-20J/cm²，。

3、如权利要求1所述的一种高碳低铬锰合金铸球，其特征在于，合金包含碳C 3.2-3.8％，硅Si 2.3-2.9％，锰Mn 0.5-0.8％，硫S≤0.1％，磷P≤0.1％，铜Cu 0.5-0.8％，铬Cr 0.5％，直径100mm磨球，表面硬度为HRC52、心部硬度≥HRC43。

4、如权利要求1所述的一种高碳低铬锰合金铸球，其特征在于，合金包含碳C 3.8％，硅Si 2.6％，锰Mn 0.6％，硫S 0.03％，磷P＜0.06％，铜Cu 0.4-0.6％，镁Mg0.04％，稀土Re0.4-0.6％，直径100mm磨球，表面硬度为HRC55-60、心部硬度HRC35。

5、如权利要求1所述的一种高碳低铬锰合金铸球，其特征在于，合金包含碳C 3.4-3.9％，硅Si 2.0-2.6％，锰Mn 0.8-1.2％，硫S≤0.05％，磷P≤0.1％，铜Cu 0.2-0.3％，铬Cr0.2-0.4％，镁Mg0.03-0.06％，稀土Re0.03-0.06％，直径90mm磨球，表面硬度为HRC53-57、心部硬度与表面硬度差不超过HRC3。