专利名称：耐磨钢球的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢球的生产工艺，具体说涉及一种耐磨钢球的生产工艺。
背景技术：
目前，在金属矿山、水泥、电力系统等行业应用最广泛的耐磨钢球大多采用铬系合金白口铸铁、马氏体、奥贝体基体的球墨铸铁，如低铬白口铸铁球、高铬铸球、球墨铸铁磨球等。所采用的铸铁工艺大多数仍是手工造型、湿砂铸造，少数厂家采用金属模铸造。低铬白口铸铁球、高铬铸铁球普遍存在着成本较高、碎球率高等缺点。马氏体、奥贝体基体的球墨铸铁使用寿命低，耐磨性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用寿命长、耐磨性高、碎球率低的耐磨钢球的生产工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种耐磨钢球的生产方法，采用石英砂、河砂造型，其特征在于冶炼采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；在坩埚底部装入炉料，渣料占炉料的1％-1.5％，加入剩余的废钢，熔清后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，使其含C量为0.60-0.95、含Si量0.2-0.65、含Mn量0.6-1.6、含S和P量≤0.045，扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1500-1550℃时出钢；浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理；热处理首先进行淬火处理，温度在820-880℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2-3小时，直径在70-100mm的钢球恒温3-4小时，在废机械油中进行淬火处理；淬火后再进行回火处理，温度在200-240℃时保温4小时以上。
所说的造型工艺为面砂采用40-70目的人造石英砂，石英砂的含硅量不低于90％，背砂采用河砂，石英砂为80-100份、膨润土2-6份、水4-8份，混砂时间不能低于8分钟；把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型15-40毫米，将砂子固定，再装砂10-30毫米方可舂箱，最后再装一次砂，高出砂箱30-50毫米，用平面舂实，并用刮板刮平，扎2-8毫米的气眼孔，起上箱后把模板起出；模板起出并补箱，然后扣箱。
所说的造型工艺中型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于92％，，采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床，砂床厚度要视铸件大小而定，按工艺要求把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并培砂固定，模型固定好后，进行加砂，把砂箱放在振动台上进行振动紧实，砂箱表面要用塑料薄膜密封，打开真空泵，形成负压。
所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.60-0.95、含Si量0.2-0.65、含Mn量1.0-1.6、含S和P量≤0.045。
所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.60-0.90、含Si量0.2-0.60、含Mn量0.6-1.5、含Cr量0.3-1.5、含S和P量≤0.045。
所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.75-0.85、含Si量0.2-0.45、含Mn量1.0-1.25、含S和P量≤0.045。
用本方法生产的钢球如果要求冲击韧性高时，可进行正火处理，温度在820-850℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2-3小时，直径为70-100mm的钢球恒温2-4小时。
本发明的优点为用本发明生产钢球属于油淬型的，热处理后的金相组织为回火马氏体，磨球热处理后组织致密，晶粒细密，热处理后表面硬度保持在HRC大于50，冲击韧性大于5J/cm2；用本发明生产钢球，可提高钢球的使用寿命，耐磨性高，降低成本，降低碎球率。
具体实施例方式
实施例1一种耐磨钢球的生产方法，面砂采用40-70目的人造石英砂，石英砂的含硅量不低于90％，背砂采用河砂，石英砂为100份、膨润土7-8份、水4-5份，混砂时间不能低于8分钟；把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型30毫米，将砂子固定，再装砂20毫米方可舂箱，每面箱用尖头舂两遍，第一遍用尖头要轻舂，护住模型，第二遍砂子装平砂箱时，即要求强度高，透气性能好，还要不舂模型，最后再装一次砂，高出砂箱40毫米，用平面舂实，并用刮板刮平；扎4-6毫米的气眼孔；箱舂好后，先从四个方向活动一下上箱箱把，活动量不大于1毫米，可起上箱，再活动一下模板，同样不超过1毫米，并把模板起出；模板起出后，要仔细检查型腔，发现活动的砂子和拔模时刮坏的地方，要用压勺补平补实补好，要防止扣箱时掉砂，补完箱后，把浮砂吹干净，然后扣箱；冶炼采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；在坩埚底部装入一些块度小，紧实的炉料，按其要求相继加入，渣料占炉料的1.5％，加入剩余的废钢，熔清后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，使其含C量为0.75、含Si量0.35、含Mn量1.2、含S和P量≤0.045。扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1520℃时出钢；浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理；热处理首先进行淬火处理，温度在850℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2.5小时，直径在70-100mm的钢球恒温3.5小时，在废机械油中进行淬火，淬火后再进行回火处理，温度在220℃时保温4小时以上。
用本方法生产的钢球，如果要求冲击韧性高时，进行正火处理，温度在820-850℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2-3小时，直径为70-100mm的钢球恒温2-4小时。
实施例2用实施例1的方法进行造型和冶炼，熔清后打样进行全分析，调整成分时，使其含C量为0.80、含Si量0.40、含Mn量1.20、含Cr量1.0、含S和P量≤0.045。扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1550℃时出钢；浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理；热处理方法同实施例1一样。
实施例3一种耐磨钢球的生产方法，型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于92％，不得含有铁豆、微粉、杂质和水分等；采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床，砂床厚度要视铸件大小而定；按工艺要求把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并培砂固定，模型放置的方位一定要符合工艺要求；模型固定好后，进行加砂，加砂必须均匀，模型内外应均匀提高砂柱，操作者必须注意防止填砂过程中引起模型变形；把砂箱放在振动台上进行振动紧实，使模型得以稳固；干砂铸型经过振动后，达到紧实效果，为维持紧实后的铸型，砂箱表面要用塑料薄膜密封，打开真空泵，形成负压，准备浇铸；冶炼采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；在坩埚底部装入一些块度小，紧实的炉料，按其要求相继加入，渣料占炉料的1.5％，加入剩余的废钢，熔清后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，使其含C量为0.82、含Si量0.35、含Mn量1.15、含S和P量≤0.045。扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1520℃时出钢；浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理；热处理首先进行淬火处理，温度在850℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2.5小时，直径在70-100mm的钢球恒温3.5小时，在废机械油中进行淬火，淬火后再进行回火处理，温度在220℃时保温4小时以上。
用本方法生产的钢球，如果要求冲击韧性高时，进行正火处理，温度在820-850℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2-3小时，直径为70-100mm的钢球恒温2-4小时。
实施例4，用实施例3的方法进行造型和冶炼，熔清后打样进行全分析，调整成分时，使其含C量为0.80、含Si量0.40、含Mn量1.20、含S和P量≤0.045。扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1540℃时出钢；浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理；热处理方法同实施例3一样。
权利要求
1.一种耐磨钢球的生产方法，采用石英砂、河砂造型，其特征在于冶炼采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；在坩埚底部装入炉料，渣料占炉料的1％-1.5％，加入剩余的废钢，熔清后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，使其含C量为0.60-0.95、含Si量0.2-0.65、含Mn量0.6-1.6、含S和P量≤0.045，扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1500-1550℃时出钢；浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理；热处理首先进行淬火处理，温度在820-880℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2-3小时，直径在70-100mm的钢球恒温3-4小时，在废机械油中进行淬火处理；淬火后再进行回火处理，温度在200-240℃时保温4小时以上。
2.根据权利要求1所述的耐磨钢球的生产方法，其特征在于所说的造型工艺为面砂采用40-70目的人造石英砂，石英砂的含硅量不低于90％，背砂采用河砂，石英砂为80-100份、膨润土2-6份、水4-8份，混砂时间不能低于8分钟；把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型15-40毫米，将砂子固定，再装砂10-30毫米方可舂箱，最后再装一次砂，高出砂箱30-50毫米，用平面舂实，并用刮板刮平，扎2-8毫米的气眼孔，起上箱后把模板起出；模板起出并补箱，然后扣箱。
3.根据权利要求1所述的耐磨钢球的生产方法，其特征在于所说的造型工艺中型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于92％，，采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床，砂床厚度要视铸件大小而定，按工艺要求把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并培砂固定，模型固定好后，进行加砂，把砂箱放在振动台上进行振动紧实，砂箱表面要用塑料薄膜密封，打开真空泵，形成负压。
4.根据权利要求1所述的耐磨钢球的生产方法，其特征在于所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.60-0.95、含Si量0.2-0.65、含Mn量1.0-1.6、含S和P量≤0.045。
5.根据权利要求1所述的耐磨钢球的生产方法，其特征在于所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.60-0.90、含Si量0.2-0.60、含Mn量0.6-1.5、含Cr量0.3-1.5、含S和P量≤0.045。
6.根据权利要求1所述的耐磨钢球的生产方法，其特征在于所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.75-0.85、含Si量0.2-0.45、含Mn量1.0-1.25、含S和P量≤0.045。
7.根据权利要求1所述的耐磨钢球的生产方法，其特征在于用本方法生产的钢球如果要求冲击韧性高时，可进行正火处理，温度在820-850℃之间，直径为40-60mm的钢球恒温2-3小时，直径为70-100mm的钢球恒温2-4小时。
全文摘要
本发明公开了一种耐磨钢球的生产方法，采用石英砂、河砂造型，冶炼采用酸性炉衬，双渣法，在坩埚底部装入炉料，渣料占炉料的1％－1.5％，加入废钢，熔清后，调整成分，使含C量0.60－0.95、Si量0.2－0.65、Mn量0.6－1.6、S和P量≤0.045，扒渣进行终脱氧，1500－1550℃时出钢；热处理首先进行淬火处理，温度在820－880℃之间，直径为40－60mm的钢球恒温2－3小时，直径在70－100mm的钢球恒温3－4小时，在机械油中进行淬火处理；淬火后再进行回火处理，温度在200－240℃时保温4小时以上。用本发明生产钢球，可提高钢球的使用寿命，耐磨性高，降低成本，降低碎球率。
文档编号C22C38/04GK1439739SQ03108590
公开日2003年9月3日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者孙荣玖 申请人:孙荣玖