本發(fā)明涉及耐磨球領(lǐng)域，尤其涉及一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球及其制備方法。

背景技術(shù)：

球磨機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的高細(xì)磨機(jī)械之一。耐磨球是球磨機(jī)設(shè)備研磨物料介質(zhì)，通過(guò)耐磨球之間、耐磨球與物料之間的碰撞摩擦產(chǎn)生磨剝作用，是重要的基礎(chǔ)零部件，其廣泛用于礦山、水泥廠和發(fā)電廠的生產(chǎn)工藝過(guò)程中。現(xiàn)有技術(shù)中，耐磨球還無(wú)法完全滿足性能需求，如何改善提高耐磨球的硬度和耐磨性能是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球及其制備方法。制備得到的中錳耐磨球通過(guò)對(duì)組分進(jìn)行合理選擇，提升了耐磨球的硬度和耐磨性能，延長(zhǎng)了使用壽命。

本發(fā)明提出的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球，其各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下：C：0.75-0.90％，Mn：5.5-6.5％，S＜0.04％，P＜0.1％，Si：0.5-0.8％，Cr：0.5-0.8％，Mo：0.07-0.09％，V：0.03-0.08％，W：0.7-1.1％，Ti：0.02-0.06％，Bi：0.01-0.03％，Ni：0.06-0.08％，稀土：0.02-0.08％，Al：0.04-0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，Si含量與Mn含量之比Si/Mn以重量比計(jì)，滿足0.08＜Si/Mn＜0.32。

優(yōu)選地，Mn、Cr、V及W的合計(jì)含量(Mn+Cr+V+W)與C的含量之比(Mn+Cr+V+W)/C以重量比計(jì)，滿足7.5＜(Mn+Cr+V+W)/C＜11.3。

優(yōu)選地，Mn和Si的合計(jì)含量(Mn+Si)與C含量之比(Mn+Si)/C以重量比計(jì)，滿足6.7＜(Mn+Si)/C＜7.7。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下：C：0.80-0.85％，Mn：5.8-6.2％，S＜0.03％，P＜0.05％，Si：0.6-0.7％，Cr：0.6-0.7％，Mo：0.075-0.085％，V：0.04-0.07％，W：0.8-1.0％，Ti：0.03-0.05％，Bi：0.015-0.025％，Ni：0.065-0.075％，稀土：0.03-0.07％，Al：0.045-0.055％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下：C：0.825％，Mn：6.0％，S:0.01％，P:0.01％，Si：0.65％，Cr：0.65％，Mo：0.08％，V：0.055％，W：0.9％，Ti：0.04％，Bi：0.02％，Ni：0.07％，稀土：0.05％，Al：0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、錳塊、硫粉、磷粉、硅粉、鉻錠、鉬錠、釩錠、鎢塊、鈦粉、鉍錠、鎳塊和鋁塊進(jìn)行熔煉，得到合金液，然后加入稀土進(jìn)行球化處理；

S2、向S1中經(jīng)過(guò)球化處理的合金液進(jìn)行精煉脫硫、脫氧，進(jìn)行檢測(cè)，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.75-0.90％，Mn：5.5-6.5％，S＜0.04％，P＜0.1％，Si：0.5-0.8％，Cr：0.5-0.8％，Mo：0.07-0.09％，V：0.03-0.08％，W：0.7-1.1％，Ti：0.02-0.06％，Bi：0.01-0.03％，Ni：0.06-0.08％，稀土：0.02-0.08％，Al：0.04-0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

S3、將S2中得到合金液進(jìn)行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至1100-1200℃，保溫20-30min，接著冷卻至1050-1100℃，保溫0.5-1.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至800-900℃，保溫1-3h，然后冷卻至800-840℃，保溫15-35min，接著冷卻至180-220℃，保溫45-65min，接著空冷至室溫得到中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球。

優(yōu)選地，S1中，熔煉的溫度為1400-1420℃。

優(yōu)選地，S1中，球化處理的溫度為1450-1550℃。

本發(fā)明通過(guò)對(duì)中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球的組分進(jìn)行合理選擇，并控制P、S兩種雜質(zhì)的含量，同時(shí)當(dāng)鋼球中含鉻量達(dá)到一定比例時(shí)，鉻與腐蝕介質(zhì)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(jìn)一步腐蝕，提升了耐磨球的耐磨性能和耐腐蝕性能，延長(zhǎng)了使用壽命；控制硅和錳的配比，錳是使Y相區(qū)擴(kuò)大的合金元素，它可使鋼的淬透性增加，使Ms點(diǎn)降低，促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大，硅是使Y相區(qū)封閉的合金元素，它可使鋼的淬透性略有提高，使鋼的屈服強(qiáng)度有所提高。鋼中同時(shí)加入硅和錳兩種合金元素，可以發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，減弱二者的缺點(diǎn)?？刂棋i、鉻、釩和鎢元素的合計(jì)含量與碳的配比，使得錳、鉻、釩和鎢元素的合計(jì)含量在碳含量得基礎(chǔ)上，保持在一定的范圍，賦予本發(fā)明中錳耐磨球優(yōu)異的硬度和耐磨性能；通過(guò)控制錳和硅元素的合計(jì)含量與碳含量的配比，使得硅和錳的合計(jì)含量在碳含量得基礎(chǔ)上，保持在一定范圍內(nèi)，賦予本發(fā)明耐磨球優(yōu)異的硬度和韌性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球，其各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下：C：0.825％，Mn：6.0％，S:0.01％，P:0.01％，Si：0.65％，Cr：0.65％，Mo：0.08％，V：0.055％，W：0.9％，Ti：0.04％，Bi：0.02％，Ni：0.07％，稀土：0.05％，Al：0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

實(shí)施例2

本發(fā)明的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、錳塊、硫粉、磷粉、硅粉、鉻錠、鉬錠、釩錠、鎢塊、鈦粉、鉍錠、鎳塊和鋁塊進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為1400℃，得到合金液，然后加入稀土進(jìn)行球化處理，球化處理的溫度為1550℃；

S2、向S1中經(jīng)過(guò)球化處理的合金液進(jìn)行精煉脫硫、脫氧，進(jìn)行檢測(cè)，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.75％，Mn：6.5％，S：0.03％，P:0.05％，Si：0.5％，Cr：0.8％，Mo：0.07％，V：0.08％，W：0.7％，Ti：0.06％，Bi：0.01％，Ni：0.08％，稀土：0.02％，Al：0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

S3、將S2中得到合金液進(jìn)行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至1100℃，保溫30min，接著冷卻至1050℃，保溫1.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至800℃，保溫3h，然后冷卻至800℃，保溫35min，接著冷卻至180℃，保溫65min，接著空冷至室溫得到中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球。

實(shí)施例3

本發(fā)明的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、錳塊、硫粉、磷粉、硅粉、鉻錠、鉬錠、釩錠、鎢塊、鈦粉、鉍錠、鎳塊和鋁塊進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為1420℃，得到合金液，然后加入稀土進(jìn)行球化處理，球化處理的溫度為1450℃；

S2、向S1中經(jīng)過(guò)球化處理的合金液進(jìn)行精煉脫硫、脫氧，進(jìn)行檢測(cè)，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.90％，Mn：5.5％，S：0.03％，P:0.05％，Si：0.8％，Cr：0.5％，Mo：0.09％，V：0.03％，W：1.1％，Ti：0.02％，Bi：0.03％，Ni：0.06％，稀土：0.08％，Al：0.04％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

S3、將S2中得到合金液進(jìn)行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至1200℃，保溫20min，接著冷卻至1100℃，保溫0.5h，然后空冷至室溫，接著升溫至900℃，保溫1h，然后冷卻至840℃，保溫15min，接著冷卻至220℃，保溫45min，接著空冷至室溫得到中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球。

實(shí)施例4

本發(fā)明的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、錳塊、硫粉、磷粉、硅粉、鉻錠、鉬錠、釩錠、鎢塊、鈦粉、鉍錠、鎳塊和鋁塊進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為1405℃，得到合金液，然后加入稀土進(jìn)行球化處理，球化處理的溫度為1520℃；

S2、向S1中經(jīng)過(guò)球化處理的合金液進(jìn)行精煉脫硫、脫氧，進(jìn)行檢測(cè)，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.80％，Mn：6.2％，S：0.02％，P:0.04％，Si：0.6％，Cr：0.7％，Mo：0.075％，V：0.07％，W：0.8％，Ti：0.05％，Bi：0.015％，Ni：0.075％，稀土：0.03％，Al：0.055％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

S3、將S2中得到合金液進(jìn)行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至1105℃，保溫28min，接著冷卻至1060℃，保溫1.2h，然后空冷至室溫，接著升溫至820℃，保溫2.5h，然后冷卻至810℃，保溫32min，接著冷卻至185℃，保溫62min，接著空冷至室溫得到中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球。

實(shí)施例5

本發(fā)明的一種中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球的制備方法，包括如下步驟：

S1、將鐵塊、碳粉、錳塊、硫粉、磷粉、硅粉、鉻錠、鉬錠、釩錠、鎢塊、鈦粉、鉍錠、鎳塊和鋁塊進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為1415℃，得到合金液，然后加入稀土進(jìn)行球化處理，球化處理的溫度為1480℃；

S2、向S1中經(jīng)過(guò)球化處理的合金液進(jìn)行精煉脫硫、脫氧，進(jìn)行檢測(cè)，合金液按重量百分比包括如下組分：C：0.85％，Mn：5.8％，S：0.015％，P:0.03％，Si：0.7％，Cr：0.6％，Mo：0.085％，V：0.04％，W：1.0％，Ti：0.03％，Bi：0.025％，Ni：0.065％，稀土：0.07％，Al：0.045％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

S3、將S2中得到合金液進(jìn)行澆注，經(jīng)鑄造成型，清理，得到鑄件，然后將鑄件升溫至1150℃，保溫22min，接著冷卻至1090℃，保溫0.8h，然后空冷至室溫，接著升溫至880℃，保溫1.5h，然后冷卻至830℃，保溫18min，接著冷卻至215℃，保溫48min，接著空冷至室溫得到中錳高硬度高耐磨性能的耐磨球。

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