本發(fā)明涉及耐磨球技術領域，尤其涉及一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球及其制備方法。

背景技術：

耐磨鋼球又稱作研磨機用耐磨介質，廣泛應用于冶金礦山、水泥建材、火力發(fā)電、煙氣脫硫、磁性材料、化工、水煤漿、球團礦、礦渣、超細粉、粉煤灰、碳酸鈣、石英砂等行業(yè)球磨機。它是一種消耗品，主要用途是研磨物料，使物料研磨得更細，以達到使用標準。

現(xiàn)有技術中的耐磨球的強度和抗沖擊性能均不能滿足實際使用過程中的需求，因此亟需設計一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球來滿足實際使用過程中的需求。

技術實現(xiàn)要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發(fā)明提出一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球及其制備方法。通過對組分進行合理選擇，提升了耐磨球的強度和抗沖擊性能，延長了使用壽命。

本發(fā)明提出的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：0.25-0.35％，Si：0.63-0.83％，Mn：1.28-1.48％，Cr：0.88-0.94％，Mo：0.28-0.36％，Ni：0.05-0.09％，Al：0.02-0.05％，B：0.003-0.10％，稀土：0.02-0.05％，P：0.01-0.04％，S：0.01-0.04％，余量為Fe和不可避免的雜質。

優(yōu)選地，Re含量與S含量之比Re/S以重量比計，滿足0.5＜Re/S＜5。

優(yōu)選地，Si、Mn及Mo的合計含量(Si+Mn+Mo)與Cr的含量之比(Si+Mn+Mo)/Cr以重量比計，滿足2.33＜(Si+Mn+Mo)/Cr＜3.03。

優(yōu)選地，Si含量與P含量之比Si/P以重量比計，滿足15.75＜Si/P＜83.00。

優(yōu)選地，Cr含量與Mn含量之比Cr/Mn以重量比計，滿足0.59＜Cr/Mn＜0.73。

優(yōu)選地，C、Si和Mn的合計含量(C+Si+Mn)與B的含量之比為(C+Si+Mn)/B以重量比計，滿足21.60＜(C+Si+Mn)/B＜88.67。

本發(fā)明的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、鉬錠、鎳塊、鋁錠、硼塊、磷粉和硫粉進行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進行球化處理；

S2、向S1中經(jīng)過球化處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.25-0.35％，Si：0.63-0.83％，Mn：1.28-1.48％，Cr：0.88-0.94％，Mo：0.28-0.36％，Ni：0.05-0.09％，Al：0.02-0.05％，B：0.003-0.10％，Re：0.02-0.05％，P：0.01-0.04％，S：0.01-0.04％，余量為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件升溫至850-910℃，保溫35-45min，然后淬入比重為1.1-1.3g/cm³的水玻璃液中，然后升溫至180-220℃，保溫2-4h進行回火處理，然后空冷至室溫得中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球到。

優(yōu)選地，S1中，球化處理的溫度為1400-1450℃。

本發(fā)明通過對中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球的組分進行合理選擇，并控制P、S兩種雜質的含量，同時當鋼球中含鉻量達到一定比例時，鉻與腐蝕介質中的氧作用，在鋼球表面形成一層很薄的氧化膜(自鈍化膜)，可阻止鋼球的基體進一步腐蝕，提升了耐磨球的耐磨性能和耐腐蝕性能，延長了使用壽命；控制稀土與硫元素的配比，稀土可使鑄態(tài)組織得到細化，改善碳化物分布狀態(tài)，提高沖擊韌性，增加耐磨性，同時能夠有效降低硫元素的含量，提高耐磨鋼球的綜合性能。控制硅元素、錳元素和鉬元素的合計含量與鉻元素含量的配比，使得在一定鉻元素含量的基礎上，硅元素、錳元素和鉬元素的合計含量控制在一定范圍內(nèi)，使得本發(fā)明的耐磨球在具有優(yōu)異抗沖擊性能的前提下，具有優(yōu)異的強度?？刂乒柙睾土自氐呐浔?，增加硅含量可促使基體硬度增加，有利于提高碳化物分散度，確保降低磷元素在耐磨鋼球中的不利影響。控制鎘元素和錳元素的配比，確保在一定錳元素的前提下，鉻元素控制在一定范圍內(nèi)，鉻元素使碳化物轉為合金滲碳體(Fe·Cr)₃C，提高碳化物顯微硬度，提高耐磨性，錳元素能夠使鑄態(tài)硬度、沖擊韌性提高，確保了本發(fā)明的耐磨球在具有優(yōu)異耐磨性能的同時，具有優(yōu)異的沖擊韌性?？刂铺荚?、硅元素和錳元素的合計含量與硼元素的配比，使得碳元素、硅元素和錳元素的合計含量在一定硼元素的基礎上，控制在一定范圍內(nèi)，硼元素能夠與碳形成硼碳化合物，影響耐磨球的韌性，而硅元素和錳元素能夠提高耐磨鋼球的硬度和韌性，確保了本發(fā)明的耐磨球具有高硬度的前提下，同時具有優(yōu)異的韌性。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

實施例1

本發(fā)明提出的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：0.3％，Si：0.73％，Mn：1.38％，Cr：0.91％，Mo：0.32％，Ni：0.07％，Al：0.035％，B：0.0515％，稀土：0.035％，P：0.025％，S：0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質。

實施例2

本發(fā)明的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、鉬錠、鎳塊、鋁錠、硼塊、磷粉和硫粉進行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進行球化處理，其中，球化處理的溫度為1400℃；

S2、向S1中經(jīng)過球化處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.25％，Si：0.83％，Mn：1.28％，Cr：0.94％，Mo：0.28％，Ni：0.09％，Al：0.02％，B：0.10％，Re：0.02％，P：0.04％，S：0.01％，余量為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件升溫至850℃，保溫45min，然后淬入比重為1.1g/cm³的水玻璃液中，然后升溫至220℃，保溫2h進行回火處理，然后空冷至室溫得中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球到。

實施例3

本發(fā)明的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、鉬錠、鎳塊、鋁錠、硼塊、磷粉和硫粉進行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進行球化處理，其中，球化處理的溫度為1450℃；

S2、向S1中經(jīng)過球化處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.35％，Si：0.63％，Mn：1.48％，Cr：0.88％，Mo：0.36％，Ni：0.05％，Al：0.05％，B：0.003％，Re：0.05％，P：0.01％，S：0.04％，余量為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件升溫至910℃，保溫35min，然后淬入比重為1.3g/cm³的水玻璃液中，然后升溫至180℃，保溫4h進行回火處理，然后空冷至室溫得中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球到。

實施例4

本發(fā)明的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、鉬錠、鎳塊、鋁錠、硼塊、磷粉和硫粉進行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進行球化處理，其中，球化處理的溫度為1410℃；

S2、向S1中經(jīng)過球化處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.32％，Si：0.66％，Mn：1.46％，Cr：0.90％，Mo：0.34％，Ni：0.06％，Al：0.04％，B：0.005％，Re：0.04％，P：0.02％，S：0.03％，余量為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件升溫至900℃，保溫38min，然后淬入比重為1.25g/cm³的水玻璃液中，然后升溫至185℃，保溫3.5h進行回火處理，然后空冷至室溫得中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球到。

實施例5

本發(fā)明的一種中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、硅粉、錳塊、鉻錠、鉬錠、鎳塊、鋁錠、硼塊、磷粉和硫粉進行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進行球化處理，其中，球化處理的溫度為1410℃；

S2、向S1中經(jīng)過球化處理的合金液進行精煉脫硫、脫氧，進行檢測，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.28％，Si：0.80％，Mn：1.30％，Cr：0.92％，Mo：0.30％，Ni：0.08％，Al：0.03％，B：0.098％，Re：0.03％，P：0.03％，S：0.02％，余量為Fe和不可避免的雜質；

S3、將S2中得到合金液進行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件升溫至900℃，保溫38min，然后淬入比重為1.25g/cm³的水玻璃液中，然后升溫至185℃，保溫3.5h進行回火處理，然后空冷至室溫得中碳低硼高強度抗沖擊耐磨球到。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。