一種高鉻磨礦介質(zhì)及其熱處理淬火工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟：將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為20-100mm淬火磨礦，等溫淬火油的溫度為70-90℃，淬火時(shí)間為3-12min，淬火磨礦的溫度為200-280℃；將淬火磨礦送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為40-100mm的高鉻磨礦介質(zhì)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種高鉻磨礦介質(zhì)。本發(fā)明中，上述高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝可克服高鉻磨礦介質(zhì)的失圓現(xiàn)象，大大節(jié)約成本，制備的高鉻磨礦介質(zhì)耐磨性好，沖擊韌性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】一種高鉻磨礦介質(zhì)及其熱處理淬火工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉磨礦及其鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高鉻磨礦介質(zhì)及其熱處理淬火工藝。
【背景技術(shù)】[0002]磨球和磨段統(tǒng)稱為磨礦介質(zhì)或研磨體，廣泛應(yīng)用于水泥、礦山、火電、非金屬加工及磁性材料等行業(yè)的粉體工程，我國(guó)每年的消耗量據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)在200萬(wàn)噸以上，為滿足各行業(yè)不同工況條件的要求，鑄造磨礦介質(zhì)的材質(zhì)是多種多樣，其中高鉻磨礦介質(zhì)產(chǎn)量要占到總量的40%以上，特別在干法磨中應(yīng)用如水泥行業(yè)是非常成功，得到行業(yè)的公認(rèn)。
[0003]高鉻磨礦介質(zhì)鑄態(tài)顯微組織是過(guò)飽和的奧氏體+片狀或塊狀含鉻共晶碳化物，共晶碳化物較粗大呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布，為了充分發(fā)揮高鉻合金白口鑄鐵的抗磨性能，必須通過(guò)熱處理來(lái)改變基體組織，將奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體，將碳化物細(xì)化和斷網(wǎng)，以提高基體的硬度和韌性，從而提高耐磨性。熱處理工藝是高鉻磨礦介質(zhì)生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)，高鉻磨礦介質(zhì)熱處理工藝目前絕大部份都是采用油淬后冷卻到室溫，然后在臺(tái)車爐集中加熱回火工藝，鑄球的金相組織為馬氏體+碳化物+殘余奧氏體，硬度HRC58-61，沖擊值一般在3.5-4.5J/cm2,由于沖擊韌性不高，在使用過(guò)程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體，組織應(yīng)力增大，當(dāng)組織應(yīng)力超過(guò)其韌性的承受能力時(shí)，就造成塊狀剝落，磨球失圓率增大，影響磨礦效率，而且磨耗增加，磨礦成本上升。為提高高鉻鑄球的沖擊韌性，國(guó)內(nèi)很多專家學(xué)者曾做過(guò)多方面研究，如加入稀土變質(zhì)劑、加入多種微合金、吹氬凈化鐵水、提高熱處理溫度等措施，但效果不明顯，有的成本太高，性價(jià)比不合適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種高鉻磨礦介質(zhì)及其熱處理淬火工藝，上述高鉻磨礦介質(zhì)耐磨性好，沖擊韌性強(qiáng)，其熱處理淬火工藝可克服高鉻磨礦介質(zhì)的失圓現(xiàn)象，并大大節(jié)約成本，可進(jìn)行工業(yè)大批
量生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明提出的一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0006]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為20-100mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為70-90°C，淬火時(shí)間為3-12min，淬火磨礦的溫度為200_280°C ；
[0007]S2、將SI得到的淬火磨礦送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為40-100mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為280_320°C，回火時(shí)間為220_320min。
[0008]在【具體實(shí)施方式】中，在SI中，淬火磨礦的直徑可以為20mm、30mm、40mm、55mm、60mm、74mm、80mm、88mm、100mm,等溫淬火油的溫度可以為 70°C、73 °C、75 °C、80 °C、84 °C、85°C、86°C、90°C，淬火時(shí)間可以為 3min、5min、6min、7min、8min、lOmin、llmin、12min,淬火磨礦的溫度可以為 200 °C、210°C、230 V、240 V、245 V、250 V、260 V、270 V、280 °C ;在 S2中，高鉻磨礦的直徑可以為4Ctam、5Ctam、7Ctam、8Ctam、95謹(jǐn)、IOCtam,回火溫度可以為280°C、290 °C>300 °C>305 °C>310 °C>320 V’ 回火時(shí)間可以為 220min、250min、260min、280min、290min、300min、315min、320mino
[0009]優(yōu)選地，在SI中，室溫為10_30°C。
[0010]優(yōu)選地，在SI中，等溫淬火油的溫度為80-85°C，淬火時(shí)間為5-8min，淬火磨礦的溫度為 230-250°C。
[0011]優(yōu)選地，在S2中，室溫為10-30°c。
[0012]優(yōu)選地，在S2中，將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐中，利用鑄球余熱進(jìn)行等溫回火。
[0013]優(yōu)選地，在S2中，回火溫度為300-310°C，回火時(shí)間為280_300min。
[0014]本發(fā)明還公開(kāi)了一種高鉻磨礦介質(zhì)，采用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝制成。
[0015]本發(fā)明中，熱處理工藝是高鉻磨礦介質(zhì)生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)，采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線進(jìn)行加熱，淬火冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油推入到等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫處理，并根據(jù)所需的淬火磨礦的大小設(shè)定加熱溫度、加熱時(shí)間、淬火油的油溫、在油中的冷卻時(shí)間及出油溫度等，根據(jù)所需的高鉻磨礦的大小設(shè)定回火溫度、回火時(shí)間等各項(xiàng)參數(shù)制定完整的熱處理工藝規(guī)程，高鉻磨礦介質(zhì)通過(guò)等溫處理工藝得到的金相組織為:馬氏體+貝氏體+碳化物+殘余奧氏體，馬氏體硬度高、貝氏體韌性好，兩者結(jié)合起來(lái) 既可以提高耐磨性又可以提高沖擊韌性，克服原熱處理工藝造成高鉻磨礦介質(zhì)使用的失圓現(xiàn)象，同時(shí)因?yàn)槔描T球余熱進(jìn)行等溫處理，能耗降低可達(dá)20%以上；制備的高鉻磨礦的硬度HRC為59-63，沖擊值可達(dá)5.5-6.5J/cm2，上述高鉻磨礦的熱處理淬火工工藝可進(jìn)行大批量生產(chǎn)， 申請(qǐng)人:已建成兩條連續(xù)推桿式淬火+連續(xù)推桿式等溫處理生產(chǎn)線，每條線年生產(chǎn)能力達(dá)6000噸，年生產(chǎn)能力達(dá)I萬(wàn)噸以上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明提出的一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝流程示意圖。
[0018]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的餓一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0019]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為20-100mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為70-90°C，淬火時(shí)間為3-12min，淬火磨礦的溫度為200_280°C ；
[0020]S2、將SI得到的淬火磨礦送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為40-100mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為280_320°C，回火時(shí)間為220_320min。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本實(shí)施例中一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0023]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為30mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為90°C，淬火時(shí)間為5min，淬火磨礦的溫度為270°C，室溫為25°C ；
[0024]S2、將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為40mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為300°C，回火時(shí)間為250min，室溫25°C。
[0025]實(shí)施例2
[0026]本實(shí)施例中一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0027]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為60mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為85°C，淬火時(shí)間為8min，淬火磨礦的溫度為250°C，室溫15°C ；
[0028]S2、將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為IOOmm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為320°C，回火時(shí)間為220min，室溫15°C。
[0029]實(shí)施例3
[0030]本實(shí)施例中一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0031]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為80mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為80°C，淬火時(shí)間為llmin，淬火磨礦的溫度為240°C，室溫20°C ；
[0032]S2、將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為80mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為300°C，回火時(shí)間為280min，室溫20°C。
[0033]實(shí)施例4
[0034]本實(shí)施例中一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0035]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為IOOmm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為73°C，淬火時(shí)間為12min，淬火磨礦的溫度為210°C，室溫28°C ；
[0036]S2、將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為80mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為310°C，回火時(shí)間為280min，室溫28°C。
[0037]實(shí)施例5
[0038]本實(shí)施例中一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，包括如下步驟:
[0039]S1、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為80mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為85°C，淬火時(shí)間為llmin，淬火磨礦的溫度為250°C，室溫30°C ；
[0040]S2、將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為50mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為290°C，回火時(shí)間為310min，室溫30°C。
[0041]將上述實(shí)施例1-5中制備的高鉻磨礦進(jìn)行機(jī)械性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，其特征在于，包括如下步驟: 51、將高鉻鑄鐵采用連續(xù)推桿式熱處理生產(chǎn)線加熱，淬火冷卻，冷卻介質(zhì)為等溫淬火油，連續(xù)冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度后出油得到直徑為20-100mm淬火磨礦，其中等溫淬火油的溫度為70-90°C，淬火時(shí)間為3-12min，淬火磨礦的溫度為200_280°C ； 52、將SI得到的淬火磨礦送入等溫處理爐在空氣中進(jìn)行等溫回火處理得到直徑為40-100mm的高鉻磨礦介質(zhì)，其中回火溫度為280_320°C，回火時(shí)間為220_320min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，其特征在于，在SI中，室溫為 10-30 °C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，其特征在于，在SI中，等溫淬火油的溫度為80-85°C，淬火時(shí)間為5-8min，淬火磨礦的溫度為230-250°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，其特征在于，在S2中，室溫為 10-30°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，其特征在于，在S2中，將SI得到的淬火磨礦立即送入等溫處理爐中，利用鑄球余熱進(jìn)行等溫回火。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝，其特征在于，在S2中，回火溫度為300-310°C，回火時(shí)間為280-300min。
7.一種高鉻磨礦介質(zhì),其特征在于,采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高鉻磨礦介質(zhì)的熱處理淬火工藝制成。
【文檔編號(hào)】C21D5/04GK103898285SQ201410076958
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】陳全心 申請(qǐng)人:寧國(guó)市華豐耐磨材料有限公司