專利名稱：高碳微合金化鋼球及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球磨機(jī)用的鋼球，更具體地講，涉及一種高碳微合金化鋼球及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
對(duì)于鍛軋余熱類球磨機(jī)用鋼球的制造，目前鋼球的主要成分通常采用0. 60-0. 85%的C含量，并添加適當(dāng)?shù)腟i、Mn元素，同時(shí)根據(jù)鋼球的直徑以及對(duì)鋼球表層和心部硬度差的不同要求，在鋼球中輔以添加適量的Cr、Mo、Ni、Cu、V、Nb等元素，以提高鋼球的硬度、耐磨損性能及耐腐蝕性能等。碳是鋼中最廉價(jià)、最有效的強(qiáng)化元素，但若進(jìn)一步提高鋼球中的碳含量，將使鋼球在清水等單一淬火介質(zhì)的淬火過程中開裂，導(dǎo)致鋼球無法使用，由此限制了鋼球中碳含量 的提高，而合金元素由于價(jià)格昂貴且使用過程無法回收，導(dǎo)致高性能鋼球的制造成本和使用效率難以有效提聞。因此，對(duì)于高碳含量的鋼球，亟需一種生產(chǎn)工藝，來達(dá)到通過熱處理工藝的作用來替代鋼球中合金元素的作用，從而達(dá)到提高鋼球利用率、降低生產(chǎn)成本的目的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，以有效避免鋼球熱處理過程中的淬火開裂。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟將鋼球坯加熱至1200-1250°C后鍛造為所需尺寸的鋼球；對(duì)鋼球進(jìn)行預(yù)冷至鋼球的表層溫度為800-850°C;將鋼球投入30-60°C的清水中淬火至鋼球的表層溫度降至280-340°C后取出；間隔l_2s后將鋼球投入30_50°C的機(jī)油中淬火至鋼球的表面溫度降至60°C以下；取出鋼球并置于200-240°C的機(jī)械油中回火不小于4小時(shí)；取出鋼球，經(jīng)精整處理即可得到成品鋼球，其中，以重量百分比計(jì)，所述鋼球坯含有0. 90-1. 05%的C、0. 30-0. 70%的Si、0. 80-1. 20%的Mn、0. 25-0. 40%的Cr以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，采用轉(zhuǎn)爐冶煉、二次精煉、連鑄的工藝路線制造所述鋼球坯。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述鋼球坯為斷面尺寸為 60mm X 60mm-75nini X 75mm 的方鋼還。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述鋼球的直徑為100_150mm。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述鋼球在清水或機(jī)油中淬火時(shí)需連續(xù)不停地滾動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述機(jī)油為10號(hào)機(jī)油。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述機(jī)械油為50-100號(hào)機(jī)械油。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述將鋼球坯加熱至1200-1250°C的步驟還包括在鍛造前將溫度為1200-1250°C的鋼球坯保溫10分鐘以上。本發(fā)明的另一方面還提供了一種高碳微合金化鋼球，所述高碳微合金化鋼球采用上述生產(chǎn)工藝制得。根據(jù)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的一個(gè)實(shí)施例，所述高碳微合金化鋼球按重量計(jì)含有 0. 90-1. 05% 的 C、0. 30-0. 70% 的 Si、0. 80-1. 20% 的 Mn、0. 25-0. 40% 的 Cr 以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝采用了 0.90-1. 05%的C含量范圍的鋼坯，為了避免高碳含量帶來的鋼球淬火開裂等問題，進(jìn)一步采用了清水機(jī)油雙液淬火工藝，不僅可以有效避免鋼球淬火開裂，而且所獲得的高碳微合金化鋼球與原高碳高合金鋼球具有相同的性能，合金含量及生產(chǎn)成本顯著降低，具有極佳的推廣意義。


圖I是本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝進(jìn)行詳細(xì)地描述。以重量百分比計(jì)，本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝所采用的高碳微合金化鋼球坯含有 0. 90-1. 05% 的 C、0. 30-0. 70% 的 Si、0. 80-1. 20%的胞、0. 25-0. 40% 的 Cr 以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中，碳含量較高，合金元素含量較低。具體地，制造該鋼球坯時(shí)，可以采用轉(zhuǎn)爐冶煉、二次精煉、連鑄的工藝路線制造。為了得到所需尺寸的鋼球，還需要對(duì)鋼球坯進(jìn)行定尺切割后加熱并軋制成一定尺寸的方鋼坯，方鋼坯的尺寸應(yīng)與鋼球的所需尺寸對(duì)應(yīng)，例如，方鋼坯的斷面尺寸為60mmX60mm-75mmX 75mm，鋼球的直徑為100_150mm。圖I是本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝示意圖。如圖I所示，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝包括如下幾個(gè)步驟，首先，將鋼球坯加熱至1200-1250°C后鍛造為所需尺寸的鋼球。鍛造是為獲得所需直徑或形狀的鋼球的必要工序，目前鍛造一般采用250kg或500kg空氣錘完成，如果加熱溫度超過1250°C，鋼球坯的奧氏體晶粒度將有顯著長(zhǎng)大甚至過熱、過燒的趨勢(shì)，不利于鋼球最終的性能；若加熱溫度低于1200°C后鍛造，則終鍛溫度過低，變形抗力增大，不利于提高鋼球的圓度。對(duì)鋼球進(jìn)行預(yù)冷至鋼球的表層溫度為800-850°C。通常，鋼球終鍛后的溫度大約為900-950°C，如果此時(shí)直接進(jìn)行淬火的話，一方面由于熱容較高導(dǎo)致熱應(yīng)力過大，鋼球容易開裂而造成破球，另一方面鋼球整個(gè)斷面的過冷度將減少，不利于提高鋼球的性能，故需對(duì)鋼球進(jìn)行預(yù)冷至鋼球的表面溫度為800-850°C，這將有利于淬火后鋼球性能的提高。通常，將鍛造后的鋼球直接置于底部帶有通孔的臺(tái)架上進(jìn)行預(yù)冷。之后，將鋼球投入30_60°C的清水中淬火至鋼球的表層溫度降至280_340°C后將取出。其中，為了保證水溫的均勻性，優(yōu)選地，清水槽需配備水循環(huán)冷卻裝置或散熱裝置，以確保連續(xù)生產(chǎn)時(shí)的水溫恒定在30-60°C范圍內(nèi)。間隔l_2s后將鋼球投入30-50°C的機(jī)油中淬火至鋼球的表面溫度降至60°C以下。需注意的是，鋼球在清水或機(jī)油中淬火時(shí)需連續(xù)不停地滾動(dòng)，以保證淬火的均勻度。具體地，機(jī)油可以為10號(hào)機(jī)油。這里，本發(fā)明采用不同于以往的單液淬火工藝，而采用先水后油的雙液淬火工藝，通過精細(xì)的操作提高鋼球的性能，進(jìn)而降低鋼球的合金含量并最終降低鋼球的生產(chǎn)成本。具體地，改變淬火介質(zhì)的溫度范圍選定為280_340°C的原因在于由于清水的冷卻能力很強(qiáng)，處于奧氏體相區(qū)的鋼球需在清水中快速冷卻至接近Ms點(diǎn)的溫度，以避免過冷奧氏體發(fā)生珠光體和貝氏體轉(zhuǎn)變。而10號(hào)機(jī)油的冷卻能力弱于清水，在清水淬火之后再用機(jī)油淬火，可使鋼球在機(jī)油中繼續(xù)冷卻，確保過冷奧氏體在緩慢冷卻條件下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，采用上述雙液淬火工藝既可以保證鋼球獲得馬氏體組織，提高鋼球的硬度和耐磨損性能，又可以降低鋼球在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的冷卻速度，減小組織應(yīng)力，從而降低鋼球變形開裂的傾向。如果鋼球從水中取出的溫度高于340°C，則鋼球在水中的冷卻時(shí)間過短，可能引起奧氏體分解，導(dǎo)致鋼球硬度不足；如果鋼球從水中取出的溫度低于280°C，則鋼球在水中的冷卻 時(shí)間過長(zhǎng)，鋼球的表層在水中已發(fā)生馬氏體相變，會(huì)產(chǎn)生較大的組織應(yīng)力，增加鋼球變形開裂的傾向。對(duì)于鋼球在水中淬火時(shí)的表層溫度測(cè)定方法，由于鋼球在水中無法利用接觸式或紅外測(cè)溫方式進(jìn)行，需采用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。由于不同直徑的鋼球冷卻至上述溫度范圍的時(shí)間不同，計(jì)算表明，對(duì)于高碳球類工件，假設(shè)開淬溫度為820°C，水溫為45°C，在水中冷卻的速率可以2. 5mm/s計(jì)算冷卻時(shí)間，例如直徑IOOmm鋼球在水中的冷卻時(shí)間是40s，直徑120mm鋼球冷卻時(shí)間是48s,直徑150mm鋼球冷卻時(shí)間是60s等。由于本發(fā)明中鋼球的C含量高達(dá)0.90-1. 05%，則經(jīng)過熱處理后鋼球表層及表層以下一定深度可以獲得足夠高的硬度，采用上述雙液淬火工藝還可以提高鋼球的韌塑性，使鋼球獲得優(yōu)良的綜合性能指標(biāo)。當(dāng)鋼球冷卻至280_340°C并從水中取出后，鋼球表層的水將在l_2s內(nèi)蒸發(fā)為水蒸氣并擴(kuò)散至空氣中，此時(shí)，可將鋼球迅速投入30-50°C的10號(hào)機(jī)油中繼續(xù)滾動(dòng)淬火。雙液淬火間隔時(shí)間設(shè)置為l_2s的原因在于如果鋼球在空氣中停留時(shí)間過長(zhǎng)，由于鋼球心部的溫度高于鋼球表層，通過熱傳遞使鋼球表層溫度迅速升高，導(dǎo)致成品鋼球硬度偏低，不利于提高鋼球的磨損性能；如果停留時(shí)間過短，則鋼球表層未蒸發(fā)的水將帶入油槽中，引起迸濺，同時(shí)，在長(zhǎng)期生產(chǎn)中，鋼球帶入的水分將降低淬火機(jī)油的清潔度及使用壽命，提高生產(chǎn)成本。然后，當(dāng)鋼球的表層溫度降至60°C以下時(shí)將鋼球從機(jī)油油槽中取出。最后，將淬火處理后的鋼球置于200-240°C的機(jī)械油中回火不小于4h,優(yōu)選為4_6h，回火后待鋼球空冷至常溫并經(jīng)精整處理即可得到成品鋼球。為了能夠及時(shí)清除淬火應(yīng)力，防止炸裂，應(yīng)及時(shí)對(duì)淬火后的鋼球進(jìn)行回火。具體的，回火介質(zhì)為50-100號(hào)機(jī)械油。采用上述生產(chǎn)工藝制造的高碳微合金化鋼球按重量計(jì)含有0.90-1. 05%的C、0. 30-0. 70%的Si、0. 80-1. 20%的Mn、0. 25-0. 40%的Cr以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，并且上述高碳微合金化鋼球的合金消耗量及生產(chǎn)成本顯著降低，鋼球表面硬度可達(dá)60-64HRC，心部硬度可達(dá)56-60HRC，無缺口試樣沖擊韌性不低于14J。同時(shí)，有效避免了因內(nèi)應(yīng)力過大造成的開裂，使用過程中破球率顯著降低。
下面通過實(shí)施例來說明本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝。實(shí)施例一采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯清理、鑄坯加熱、方鋼軋制等工序后得到包含如下化學(xué)成分的鋼球坯C 1. 02%,Si 0. 55%,Mn :0. 92%、Cr :0. 30%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1200°C并保溫IOmin后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑IOOmm的鋼球，待鋼球表層溫度降至835°C時(shí)投入35°C的清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約38s后取出，此時(shí)鋼球的表層溫度約為310°C，在2s內(nèi)迅速再將鋼球投入45°C的10號(hào)高速機(jī)油中滾動(dòng)淬火40s后，此時(shí)鋼球的表層溫度為55°C，再將鋼球取出置于220°C的50號(hào)機(jī)械油中回火，回火時(shí)間為4h，取出鋼球后空冷至室溫并進(jìn)行精整處理得到成品鋼球。經(jīng)檢驗(yàn)，成品鋼球表層下2_處的硬度為64HRC、球心硬度為60HRC，球心部位的無缺口沖擊韌性為14J。
實(shí)施例二采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯清理、鑄坯加熱、方鋼軋制等工序后得到包含如下化學(xué)成分的鋼球坯c 0. 95%,Si 0. 61%,Mn :0. 88%、Cr :0. 35%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1230°C并保溫9min后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑IOOmm的鋼球，待鋼球表層溫度降至812°C時(shí)投入42°C的清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約43s后取出，此時(shí)鋼球的表層溫度約為297°C，在2s內(nèi)迅速再將鋼球投入48°C的10號(hào)高速機(jī)油中滾動(dòng)淬火40s后，此時(shí)鋼球的表層溫度為57°C，再將鋼球取出置于220°C的50號(hào)機(jī)械油中回火，回火時(shí)間為4. 5h，取出鋼球后空冷至室溫并進(jìn)行精整處理得到成品鋼球。經(jīng)檢驗(yàn)，成品鋼球表層下2mm處的硬度為62HRC、球心硬度為59HRC，球心部位的無缺口沖擊韌性為16J。實(shí)施例三采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯清理、鑄坯加熱、方鋼軋制及定尺鋸切等工序后得到包含如下化學(xué)成分的鋼球坯C 0. 98%, Si 0. 55%, Mn :1.05%, Cr :0. 35%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1220°C并保溫IOmin后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑120mm的鋼球，待鋼球表層溫度降至820°C時(shí)投入40°C的清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約50s后取出，此時(shí)鋼球的表層溫度約為290°C，在2s內(nèi)迅速再將鋼球投入35°C的10號(hào)高速機(jī)油中滾動(dòng)淬火50s后，此時(shí)鋼球的表層溫度為52°C，再將鋼球取出置于220°C的50號(hào)機(jī)械油中回火，回火時(shí)間為5h，取出鋼球后空冷至室溫并進(jìn)行精整處理得到成品鋼球。經(jīng)檢驗(yàn)，成品鋼球表層下2mm處的硬度為63HRC、球心硬度為58HRC，球心部位的無缺口沖擊韌性為15J。實(shí)施例四采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯清理、鑄坯加熱、方鋼軋制及定尺鋸切等工序后得到包含如下化學(xué)成分的鋼球坯C 1. 00%, Si 0. 49%, Mn :0. 98%, Cr :0. 39%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1210°C并保溫IOmin后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑120mm的鋼球，待鋼球表層溫度降至806°C時(shí)投入48°C的清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約55s后取出，此時(shí)鋼球的表層溫度約為286°C，在2s內(nèi)迅速再將鋼球投入41°C的10號(hào)高速機(jī)油中滾動(dòng)淬火52s后，此時(shí)鋼球的表層溫度為56°C，再將鋼球取出置于220°C的50號(hào)機(jī)械油中回火，回火時(shí)間為5. 5h，取出鋼球后空冷至室溫并進(jìn)行精整處理得到成品鋼球。經(jīng)檢驗(yàn)，成品鋼球表層下2mm處的硬度為62HRC、球心硬度為59HRC，球心部位的無缺口沖擊韌性為18J。實(shí)施例五采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯清理、鑄坯加熱、方鋼軋制及定尺鋸切等工序后得到包含如下化學(xué)成分的鋼球坯C 0. 96%, Si 0. 52%, Mn 1. 13%, Cr :0. 38%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1240°C并保溫15min后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑150mm的鋼球，待鋼球表層溫度降至810°C時(shí)投入42°C的清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約65s后取出，此時(shí)鋼球的表層溫度約為315°C，在2s內(nèi)迅速再將鋼球投入40°C的10號(hào)高速機(jī)油中滾動(dòng)淬火80s后，此時(shí)鋼球的表層溫度為50°C，再將鋼球取出置于220°C的50號(hào)機(jī)械油中回火，回火時(shí)間為6h，取出鋼球后空冷至室溫并進(jìn)行精整處理得到成品鋼球。經(jīng)檢驗(yàn)，成品鋼球表層下2mm處的硬度為61HRC、球心硬度為56HRC，球心部位的無缺口沖擊韌性為20J。實(shí)施例六采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、鑄坯清理、鑄坯加熱、方鋼軋制及定尺鋸切等工序后得到包含如下化學(xué)成分的鋼球坯C 0. 92%, Si 0. 61%, Mn :1.07%, Cr :0. 36%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1225°C并保溫15min后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑150_的鋼球，待鋼球表層溫度降至818°C時(shí)投入45°C的清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約68s后取出，此時(shí)鋼球的表層溫度約為307°C，在2s內(nèi)迅速再將鋼球投入45°C的10號(hào)高速機(jī)油中滾動(dòng)淬火84s后，此時(shí)鋼球的表層溫度為52°C，再將鋼球取出置于220°C的50號(hào)機(jī)械油中回火，回火時(shí)間為6h，取出鋼球后空冷至室溫并進(jìn)行精整 處理得到成品鋼球。經(jīng)檢驗(yàn)，成品鋼球表層下2mm處的硬度為62HRC、球心硬度為57HRC，球心部位的無缺口沖擊韌性為16J。對(duì)比例一國(guó)內(nèi)某廠鋼球坯具有如下化學(xué)成分C :0. 80%、Si :0. 75 %、Mn :0. 95 %、Cr :0. 70%, V 0. 10%,Mo 0. 10%, Al :0. 04%，余量為Fe及其它殘余元素，采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1200°C并保溫15min后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑IOOmm鋼球，待鋼球表層溫度降至830°C時(shí)投入38°C清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約60s后鋼球表層溫度為75°C，取出后置于220°C的50#機(jī)械油中回火，回火時(shí)間4h ;取出后進(jìn)行精整處理。經(jīng)檢驗(yàn)，鋼軌表層下2mm處硬度為63HRC、球心硬度為59HRC，球心部位無缺口沖擊韌性15J。對(duì)比例二國(guó)內(nèi)某廠鋼球坯具有如下化學(xué)成分C :0. 78%、Si :0. 69 %、Mn :1. 01 %、Cr :0. 68%, V 0. 09%,Mo 0. 12%, Al :0. 03%，余量為Fe及其它殘余元素，采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1210°C并保溫15min后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑120mm鋼球，待鋼球表層溫度降至830°C時(shí)投入41°C清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約80s后鋼球表層溫度為70°C，取出后置于220°C的50#機(jī)械油中回火，回火時(shí)間5h ;取出后進(jìn)行精整處理。經(jīng)檢驗(yàn)，鋼軌表層下2mm處硬度為64HRC、球心硬度為57HRC，球心部位無缺口沖擊韌性14J。對(duì)比例三國(guó)內(nèi)某廠鋼球坯具有如下化學(xué)成分C :0. 81 %、Si :0. 77 %、Mn :0. 99 %、Cr :
0.74%, V 0. 12%,Mo 0. 10%, Al :0. 04%，余量為Fe及其它殘余元素，采用煤氣加熱爐將鋼球坯迅速升溫至1230°C并保溫15min后取出在500kg空氣錘中模鍛為直徑150mm鋼球，待鋼球表層溫度降至830°C時(shí)投入41°C清水槽中連續(xù)滾動(dòng)淬火約105s后鋼球表層溫度為85°C，取出后置于220°C的50#機(jī)械油中回火，回火時(shí)間6h ;取出后進(jìn)行精整處理。經(jīng)檢驗(yàn)，鋼軌表層下2mm處硬度為60HRC、球心硬度為56HRC，球心部位無缺口沖擊韌性16J。綜上所述，本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝不僅可以有效避免鋼球淬火開裂，而且所獲得的高碳微合金化鋼球與現(xiàn)有高碳高合金鋼球具有相同的性能，合金含量及生產(chǎn)成本顯著降低，具有極佳的推廣意義。盡管已經(jīng)具體描述了本發(fā)明的高碳微合金化鋼球及其生產(chǎn)工藝，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明做出各種形式的 改變。
權(quán)利要求
1.一種高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述生產(chǎn)工藝包括以下步驟 將鋼球坯加熱至1200-1250°C后鍛造為所需尺寸的鋼球； 對(duì)鋼球進(jìn)行預(yù)冷至鋼球的表層溫度為800-850°C ； 將鋼球投入30-60°C的清水中淬火至鋼球的表層溫度降至280-340°C后取出； 間隔l-2s后將鋼球投入30-50°C的機(jī)油中淬火至鋼球的表面溫度降至60°C以下； 取出鋼球并置于200-240°C的機(jī)械油中回火不小于4小時(shí)； 取出鋼球，經(jīng)精整處理即可得到成品鋼球， 其中，以重量百分比計(jì)，所述鋼球坯含有0. 90-1. 05 %的C、0. 30-0. 70 %的Si、0.80-1. 20%的Mn、0. 25-0. 40%的Cr以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，采用轉(zhuǎn)爐冶煉、二次精煉、連鑄的工藝路線制造所述鋼球坯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述鋼球坯為斷面尺寸為60mmX60mm-75mmX75mm的方鋼還。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述鋼球的直徑為 100-150mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述鋼球在清水或機(jī)油中淬火時(shí)需連續(xù)不停地滾動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述機(jī)油為10號(hào)機(jī)油。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述機(jī)械油為50-100號(hào)機(jī)械油。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述將鋼球坯加熱至1200-1250°C的步驟還包括在鍛造前將溫度為1200-1250°C的鋼球坯保溫10分鐘以上。
9.一種高碳微合金化鋼球，其特征在于，所述高碳微合金化鋼球采用如權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)工藝制得。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高碳微合金化鋼球，其特征在于，所述高碳微合金化鋼球按重量計(jì)含有 0. 90-1. 05% 的 C、0. 30-0. 70% 的 Si、0. 80-1. 20% 的 Mn、0. 25-0. 40% 的 Cr 以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明的高碳微合金化鋼球的生產(chǎn)工藝包括以下步驟將鋼球坯加熱至1200-1250℃后鍛造為所需尺寸的鋼球；對(duì)鋼球進(jìn)行預(yù)冷至鋼球的表層溫度為800-850℃；將鋼球投入30-60℃的清水中淬火至鋼球的表層溫度降至280-340℃后取出；間隔1-2s后將鋼球投入30-50℃的機(jī)油中淬火至鋼球的表面溫度降至60℃以下；取出鋼球并置于200-240℃的機(jī)械油中回火不小于4小時(shí)；取出鋼球，經(jīng)精整處理即可得到成品鋼球，其中，以重量百分比計(jì)，鋼球坯含有0.90-1.05％的C、0.30-0.70％的Si、0.80-1.20％的Mn、0.25-0.40％的Cr以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的高碳微合金化鋼球則采用上述生產(chǎn)工藝制得。本發(fā)明不僅可以有效避免鋼球淬火開裂，而且所獲的高碳微合金化鋼球與現(xiàn)有高碳高合金鋼球具有相同的性能，合金含量及生產(chǎn)成本顯著降低。
文檔編號(hào)C21D9/36GK102758140SQ20121022919
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者劉泓平, 婁紹春, 徐權(quán), 王俊, 譚仕榮, 鄧勇, 鄒明, 郭華, 韓振宇 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司