专利名称：一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法
技术领域：
本发明属于耐磨材料技术领域，特别涉及一种硅、铬、硼合金耐 磨球及其制造方法。
背景技术：
矿山企业都离不开球磨机，而球磨机料更离不开磨球。目前，国 内普遍生产使用的基本是以低铬合金和高铬合金为主的磨球成份。低
铬合金球的冲击韧性较低、耐磨性能一般；高铬合金成本较高，耐腐 蚀性能较差，同时也影响磨料的效率。经检索中国实用新型专利公开 的ZL97236808.6名称多元合金耐磨球，属粉磨设备的配件，其特 点是磨球是椭圆形的球体，其椭圆面以长轴为回转中心线回转而得到 的回转体，仅是与以往磨球在形状上的不同。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为解决磨球冲击韧性较 差；耐磨、耐腐性能不高等问题，提供一种硅、铬、硼合金耐磨球及 其制造方法。
本发明一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法内容简述 本发明一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法，其特征在于 硅、铬、硼合金耐磨球的化学成份C 2.5 2.7%、 Si 1.1 1.3%、 Mn 1.6 2.0%、 Cr 0.8 1.5%、 P《0. 05%、 S《0. 05% 、 B 0.0015 0.003%、余量为Fe。
制造硅、铬、硼合金耐磨球包括熔炼、造型、起箱、打球和热 处理工艺步骤 熔炼
按配料要求的入炉比例称好生铁、钢和锰铁、铬铁重量；
(1) 、装料、熔化送电前，先装入密实料，然后加入异形料， 同时按电炉最大功率供电熔炼，使铁水快速熔化；
(2) 、铬铁加入方法炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；
(3) 、锰铁加入方法炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；
(4) 、快速升温到1450-1480°C，取样定碳每天第一炉做全分析，将碳含量调整到规定范围；
(5) 、温度达到1480-150(TC，扒渣，加入硼铁，硼铁加入量按 每吨铁水0. 25公斤加入，粒度5ram左右，继续送电2-3分钟；然后 用0. 08%每吨0. 8公斤纯铝脱氧后出炉；
(6) 、包内变质处理
① 、铁水出炉前，将混合好的变质剂均匀撒入经过烘烤过的手浇 包内；
② 、变质剂加入量每小包铁水100kg加入变质剂约0. 7公斤； 造型
(1) 、采用金属模具与造型砂混合造型，金属模具为造型提供基 本框架，型砂专用于制作冒口和内浇道。冒口和内浇道总重量约等于 1个球的重量；
(2) 、模具分三种0100每型6个球、①110每型4个球、O 120每型4个球；
(3) 、造型砂采用硅砂，要求粘度适中、易于造型、透气性好， 每次使用前都要进行混碾；
(4) 、冒口尺寸#65-70X85咖；内浇口尺寸#28X10mm。
浇注
烧注温度为1340-1360度，小流慢浇，每型一次性浇满。
起箱
浇注后经过15—20分钟，进行起箱，起箱后重新进行造型准备
下一轮浇注。
打球
起箱后，将连在一起的球打散，将废品球挑出，将合格的球装框 准备进行热处理。 ，
热处理把装框完毕的球进行回火处理，进行低温回火，300
550°C，时间25咖/1.5h，保温8小时后出炉。
采用本发明生产的硅、铬、硼合金耐磨球，解决了磨球碎裂问题、 提高铸球的表面质量和铸球的耐磨性。
具体实施例方式
本发明一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法是这样实现的， 下面做具体说明。 一、化学成份
C 2. 5 2. 7%、 Si 1.1 1.3%、 Mn 1.6 2.0%、 Cr 0.8 1.5%、P《0.05%、 S《0.05% 、 B 0. 0015 0. 003%、余量为Fe。
另由于生铁及废钢中的硅无法进行控制，熔炼过程中也无法降 硅，所以生产过程中硅的含量不作要求。 一般来说含硅在O.S—l.l 之间为佳。
二、 配料
生铁、废钢及合金投放标准
每吨铁水中，生铁567kg，钢398kg，锰17. 5kg，络17. 5kg。 生铁含碳量按3. 8%计算，钢含碳量按0. 08%计算，锰、铬含碳量 按6%计算。
三、 熔炼
按配料单要求的入炉比例称好生铁、废钢和锰铁、铬铁重量。
1、 装料、熔化送电前，先装入密实料，然后加入异形料，同 时按电炉最大功率供电熔炼，使铁水快速熔化。
2、 铬铁加入方法炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2左右加入。
3、 锰铁加入方法炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2左右加入。
4、 快速升温到1450-1480°C，取样定碳(每天第一炉做全分析)， 将碳含量调整到规定范围。
5、 温度达到1480-1500°C，扒渣，加入硼铁，硼铁加入量按每 吨铁水0.25公斤加入，粒度5mm左右，继续送电2-3分钟；然后用 0.08% (每吨0.8公斤)纯铝脱氧后，准备出炉。
6、 包内变质处理
(1) 铁水出炉前，将混合好的变质剂均匀撒入经过烘烤过的手 浇包内。
(2) 变质剂加入量每小包铁水约100kg加入变质剂约0. 7公斤。
四、 造型
1、 采用金属模具与造型砂混合造型。金属模具为造型提供基本 框架，型砂专用于制作冒口和内浇道。冒口和内浇道总重量约等于l 个球的重量。
2、 模具分三种0)100每型6个球、①110每型4个球、O120 每型4个球。
3、 造型砂一般用硅砂，要求粘度适中、易于造型、透气性好。 每次使用前都要进行混碾。(造完型的旧砂+玻璃水+白泥粉=可以使用 的造型砂)4、冒口尺寸#65-70X85mm;内浇口尺寸；f28X10咖。 五、浇注
烧注温度为1340-1360度，小流慢浇，每型一次性浇满。 六 起箱
浇注后经过15—20分钟，进行起箱。起箱后重新进行造型准备 下一轮浇注。
七、 打球
起箱后，由专人将连在一起的球用大锤打散，将废品球挑出，将 合格的球装框准备进行热处理。
八、 热处理
1、 把装框完毕的球，运送到热处理中心进行回火处理。
2、 热处理炉内进行280。C或40(TC或500。C回火处理，保温8小 时后出炉。经落球机实验表明，相对于其他温度，用50(TC进行回火， 钢球的性能提高约40%。
权利要求
1、一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法，其特征在于硅、铬、硼合金耐磨球的化学成份C 2.5～2.7％、Si 1.1～1.3％、Mn 1.6～2.0％、Cr 0.8～1.5％、P≤0.05％、S≤0.05％、B 0.0015～0.003％、余量为Fe。
2、 根据权利要求1所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法， 其特征在于制造硅、铬、硼合金耐磨球包括熔炼、造型、起箱、 打球和热处理工艺步骤。
3、 根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法， 其特征在于所述的熔炼是按配料要求的入炉比例称好生铁、钢和锰铁、铬铁重量；(1) 、装料、熔化送电前，先装入密实料，然后加入异形料， 同时按电炉最大功率供电熔炼，使铁水快速熔化；(2) 、铬铁加入方法炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；(3) 、锰铁加入方法炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；(4) 、快速升温到1450-148(TC，取样定碳每天第一炉做全分析， 将碳含量调整到规定范围；(5) 、温度达到1480-1500。C，扒渣，加入硼铁，硼铁加入量按 每吨铁水0. 25公斤加入，粒度5mm左右，继续送电2-3分钟；然后 用0. 08%每吨0. 8公斤纯铝脱氧后出炉；(6) 、包内变质处理① 、铁水出炉前，将混合好的变质剂均匀撒入经过烘烤过的手浇 包内；② 、变质剂加入量每小包铁水100kg加入变质剂约0.7公斤。
4、 根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法， 其特征在于所述的造型是(1) 、采用金属模具与造型砂混合造型，金属模具为造型提供基 本框架，型砂专用于制作冒口和内浇道，冒口和内浇道总重量约等于1个球的重量；(2) 、模具分三种(D100每型6个球、OU0每型4个球、0> 120每型4个球；(3) 、造型砂采用硅砂，要求粘度适中、易于造型、透气性好，每次使用前都要进行混碾；(4)、冒口尺寸f65-70X85mm;内浇口尺寸#28X10ram。
5、 根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于所述的浇注是烧注温度为1340-1360度，小流慢浇，每型一次性浇满。
6、 根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法， 其特征在于所述的起箱是浇注后经过15—20分钟，进行起箱，起箱后重新进行造型准备下一轮浇注。
7、 根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法， 其特征在于所述的打球是起箱后，将连在一起的球打散，将废品 球挑出，将合格的球装框准备进行热处理。
8、 根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于所述的热处理是把装框完毕的球进行回火处理，进行低温回火，3Q0 550。C，时间25咖/1.5h，保温8小时后出炉。
全文摘要
本发明涉及一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法，其特征在于硅、铬、硼合金耐磨球的化学成份C 2.5～2.7％、Si 1.1～1.3％、Mn 1.6～2.0％、Cr 0.8～1.5％、P≤0.05％、S≤0.05％、B 0.0015～0.003％、余量为Fe。制造硅、铬、硼合金耐磨球包括熔炼、造型、起箱、打球和热处理工艺步骤。采用本发明生产的硅、铬、硼合金耐磨球，解决了磨球碎裂问题、提高铸球的表面质量和铸球的耐磨性。
文档编号C22C33/00GK101413084SQ20071015757
公开日2009年4月22日 申请日期2007年10月17日 优先权日2007年10月17日
发明者孙晓峰, 柳长青, 王立平, 邸万雷, 韩建国, 高红梅 申请人:鞍钢集团矿业公司