一種低鉻合金耐磨球及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低鉻合金耐磨球及其制備方法，屬于耐磨球【技術(shù)領(lǐng)域】，各成分及重量百分比為：C：2.25-2.35％、Mn：0.4-0.56％、Cr：4.5-5.6％、Si:0.65-0.85％、Cu：0.04-0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％、Mo：0.6-0.8％、Re：0.4—0.6％；余量為Fe。本發(fā)明的低鉻耐磨球具有很好的耐磨性、耐腐蝕性，具有良好的韌性，適應(yīng)與中、大直徑球磨機(jī)，表面HRC為50—55Mpa，沖擊值≥2.2J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥9000次，破碎率小于0.9％，降低了成本。
【專利說明】一種低鉻合金耐磨球及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐磨球【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低鉻合金耐磨球及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 耐磨球，是一種用于球磨機(jī)中的粉碎介質(zhì)，用于粉碎磨機(jī)中的物料，一種是以鉻為 主要合金元素的白口鑄鐵簡稱鉻合金鑄鐵，以鉻合金鑄鐵為材料的鑄造磨球稱為鉻合金鑄 鐵磨球；另一種是以球墨鑄鐵為材料的鑄造磨球稱為球墨鑄鐵磨球，其中通過熱處理獲得 的基體組織主要是貝氏體的球墨鑄鐵磨球簡稱貝氏體球鐵磨球；通過熱處理獲得的基體組 織主要是馬氏體的球墨鑄鐵磨球簡稱馬氏體球鐵磨球。
[0003] 在中國專利申請?zhí)枺?01310677348中公開一種高碳低鉻多元合金鑄球材料，其含 有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳3. 2-3. 5、硅2. 1-2. 3、錳3. 9-4. 2、鋅0. 2-0. 5、 鉻 2. 6-2. 8、鈦 0.8-1. 1、鎳 0.03-0.05、鎂 0.4-0. 5、LaO. 13-0. 15、Η〇0· 06-0. 09、 Ρ < 0. 07、S < 0. 07、余量為鐵。該技術(shù)方案含有合金元素成分過多，導(dǎo)致成本提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明提供了一種低鉻合金耐磨球及其制備方法，具有良好的耐 磨性、耐腐蝕性，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0006] 一種低鉻合金耐磨球，各成分及重量百分比為：C :2. 25-2. 35%、Μη :0. 4-0. 56%、 Cr ：4. 5-5. 6 %, Si : 0. 65-0. 85 %, Cu ：0. 04-0. 06 %, S ： ^ 0. 02 %, P ： ^ 0. 02 %, Mo ： 0· 6-0. 8%、Re :0· 4 - 0· 6% ;余量為 Fe。
[0007] 優(yōu)選的，各成分及重量百分比為：C :2. 28-2. 35 %、Μη :0. 45-0. 56 %、Cr : 4.8-5.6 %, Si :0. 65-0. 80 %, Cu ：0. 04-0. 05 %,S： ^0.02 %,P： ^0.02 %,Mo： 0· 66-0. 8%、Re :0· 45-0. 6% ;余量為 Fe。
[0008] 優(yōu)選的，各成分及重量百分比為：C :2. 32%、Mn :0. 52%、Cr :4. 85%、Si :0. 68%、 Cu :0· 045%、S :0· 02%、P :0· 015%、M〇 :0· 68%、Re :0· 50% ;余量為 Fe。
[0009] 所述的低鉻合金耐磨球的制備方法，包括以下步驟：
[0010] ⑴按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1500-1520°C ;
[0011] ⑵扒渣；
[0012] (3)脫氧處理；
[0013] (4)出爐前16 -18分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0014] (5)制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1430- 1450°C ;
[0015] (6)開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理；
[0016] (7)熱處理，淬火溫度：580-610°C，時(shí)長：3· 3-3. 4小時(shí)，回火溫度：340-360°C， 時(shí)長：1. 4一 1. 8小時(shí)。
[0017] C :與Fe、Cr、Μη形成穩(wěn)定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元 素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高耐磨球的綜合性能。
[0018] Μη :是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0019] Cr :能有效防止游離態(tài)的石墨產(chǎn)生，使普通滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)楹辖饾B碳體，以提高耐磨 球的強(qiáng)度和硬度，具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性能，阻止石墨化、提高淬透性。
[0020] Mo :能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化 性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0021] Re :改善耐磨球的韌性和耐磨性。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0023] 本發(fā)明的低鉻耐磨球具有很好的耐磨性、耐腐蝕性，具有良好的韌性，適應(yīng)與中、 大直徑球磨機(jī)，表面HRC為50- 55Mpa，沖擊值彡2. 2J/cm2,落球沖擊疲勞壽命彡9000次， 破碎率小于〇. 9%，降低了成本。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0025] 實(shí)施例1 :
[0026] -種低鉻合金耐磨球，各成分及重量百分比為：C :2. 32 %、Μη :0. 52 %、Cr : 4. 85%、Si:0. 68%、Cu :0· 045%、S :0· 02%、P :0· 015%、Mo :0· 68%、Re :0· 50% ;余量為 Fe〇
[0027] 低鉻合金耐磨球的制備方法，包括以下步驟：
[0028] (1)按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1510°C ;
[0029] (2)扒漁；
[0030] (3)脫氧處理；
[0031] (4)出爐前17分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0032] (5)制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1440°C ;
[0033] (6)開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理；
[0034] (7)熱處理，淬火溫度：580-610°C，時(shí)長：3· 3-3. 4小時(shí)，回火溫度：340-360°C， 時(shí)長：1. 4一 1. 8小時(shí)。
[0035] C :與Fe、Cr、Μη形成穩(wěn)定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元 素產(chǎn)生協(xié)同作用，提高耐磨球的綜合性能。
[0036] Μη :是強(qiáng)化元素，提高其耐磨性。
[0037] Cr :能有效防止游離態(tài)的石墨產(chǎn)生，使普通滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)楹辖饾B碳體，以提高耐磨 球的強(qiáng)度和硬度，具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性能，阻止石墨化、提高淬透性。
[0038] Mo :能夠有效地抑制滲碳體聚集，強(qiáng)化奧氏體組織，使強(qiáng)度和硬度增加，形變硬化 性能增強(qiáng)，從而改善抗磨能力。
[0039] Re :改善耐磨球的韌性和耐磨性。
[0040] 實(shí)施例2 :
[0041] 一種低鉻合金耐磨球，各成分及重量百分比為：C :2. 25%、Μη :0. 56%、Cr :4. 5%、 Si:0. 85%、Cu :0· 04%、S :0· 02%、P :0· 01%、M〇 :0· 8%、Re :0· 4% ;余量為 Fe。
[0042] 低鉻合金耐磨球的制備方法，包括以下步驟：
[0043] (1)按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1520°C ;
[0044] (2)扒漁；
[0045] (3)脫氧處理；
[0046] (4)出爐前16分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0047] (5)制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1450°C ;
[0048] (6)開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理；
[0049] (7)熱處理，淬火溫度：580°C，時(shí)長：3.4小時(shí)，回火溫度：340°C，時(shí)長：1.8小時(shí)。
[0050] 實(shí)施例3 :
[0051] 一種低鉻合金耐磨球，各成分及重量百分比為：C :2. 35%、Μη :0. 4%、Cr :5. 6%、 Si:0. 65%、Cu :0· 04%、S :0· 01%、P :0· 02%、M〇 :0· 6%、Re :0· 6% ;余量為 Fe。
[0052] 低鉻合金耐磨球的制備方法，包括以下步驟：
[0053] (1)按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1500°C ;
[0054] (2)扒漁；
[0055] (3)脫氧處理；
[0056] (4)出爐前18分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0057] (5)制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1430°C ;
[0058] (6)開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理；
[0059] (7)熱處理，淬火溫度：6101：，時(shí)長：3.3小時(shí)，回火溫度：3601：，時(shí)長 ：1.4小時(shí)。
[0060] 實(shí)施例4 :
[0061] 一種低鉻合金耐磨球，各成分及重量百分比為：C :2. 25%、Μη :0. 4%、Cr :4. 5%、 Si:0. 65%、Cu :0· 04%、S :0· 02%、P :0· 02%、M〇 :0· 6%、Re :0· 4% ;余量為 Fe。
[0062] 低鉻合金耐磨球的制備方法，包括以下步驟：
[0063] (1)按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1500°C ;
[0064] (2)扒漁；
[0065] (3)脫氧處理；
[0066] (4)出爐前17分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0067] (5)制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1435 °C ;
[0068] (6)開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理；
[0069] (7)熱處理，淬火溫度：590°C，時(shí)長：3. 35小時(shí)，回火溫度：345°C，時(shí)長：1. 7小時(shí)。
[0070] 實(shí)施例5 :
[0071] 一種低鉻合金耐磨球，各成分及重量百分比為：C :2. 28%、Mn :0.48%、Cr :5. 2%、 Si:0. 75%、Cu :0· 05%、S :0· 015%、P :0· 016%、M〇 :0· 66%、Re :0· 48% ;余量為 Fe。
[0072] 低鉻合金耐磨球的制備方法，包括以下步驟：
[0073] (1)按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1515°C ;
[0074] (2)扒漁；
[0075] (3)脫氧處理；
[0076] (4)出爐前16. 5分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0077] (5)制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1445 °C ;
[0078] (6)開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理；
【權(quán)利要求】
1. 一種低鉻合金耐磨球，其特征在于：各成分及重量百分比為：c :2. 25-2. 35 %、 Μη ：0. 4-0. 56 %, Cr ：4. 5-5. 6 %, Si : 0. 65-0. 85 %, Cu ：0. 04-0. 06 %, S ： ^ 0. 02 %, P ： 彡 0· 02%、M〇 :0· 6-0. 8%、Re :0· 4-0. 6% ;余量為 Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低鉻合金耐磨球，其特征在于：各成分及重量百分比為：C : 2· 28-2. 35 %、Μη :0· 45-0. 56 %、Cr :4. 8-5. 6 %、Si : 0· 65-0. 80 %、Cu :0· 04-0. 05 %、S : 彡 0· 02%、P :彡 0· 02%、M〇 :0· 66-0. 8%、Re :0· 45-0· 6% ;余量為 Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低鉻合金耐磨球，其特征在于：各成分及重量百分比為： C ：2, 32%, Μη ：0. 52%, Cr ：4. 85%, Si :0. 68%, Cu ：0. 045%, S ：0. 02%, P ：0. 015%, Mo ： 0· 68%、Re :0· 50% ;余量為 Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低鉻合金耐磨球的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 按配比選取原料進(jìn)行熔煉，溫度為：1500-1520°C ; (2) 扒漁； (3) 脫氧處理； (4) 出爐前16 -18分鐘加入Re進(jìn)行變質(zhì)處理； (5) 制備砂型，進(jìn)行澆注，澆注溫度：1430- 1450°C ; (6) 開箱、打球檢驗(yàn)、打磨處理； (7) 熱處理，淬火溫度：580-610°C，時(shí)長：3. 3-3. 4小時(shí)，回火溫度：340-360°C，時(shí) 長：1. 4一 1. 8小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C21D5/00GK104087818SQ201410301903
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】李根有, 李駿 申請人:寧國市正興耐磨材料有限公司