一种低铬合金铸球的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低铬合金铸球，属于耐磨材料【技术领域】，各成分及重量百分比为：C：2.4-3.0％，Mn：0.6-1.6％，Cr：0.8-1.6％，Si:0.5-0.8％,Cu：0.05-0.1％，S：≤0.02％，P：≤0.02％，Mo：0.1-1.0％；余量为Fe。本发明成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000次，芯部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
【专利说明】一种低铬合金铸球
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐磨材料【技术领域】，具体涉及一种低铬合金铸球。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的深入发展，新技术，新设备，新材料越来越为人们所关注。根据我国冶金、建材、电力、农机、煤炭等五个系统的统计加上机械部门汽车、拖拉机、工程机械的不完全统计，我国每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上。如果应用摩擦磨损理论防止和减轻摩擦磨损，每年可节约150亿美元。因此人们越来越重视金属耐磨材料的发展和应用。
[0003]改革开放30多年来，我国广大科技工作者与生产实践相结合，针对我国设备磨损的具体工况条件和国内资源情况，研制出多种新型耐磨材料。大体分为改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列；高、中、低碳耐磨合金钢系列；铬系抗磨白口铸铁系列；锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁；不同方法生产的双金属复合耐磨材料；表面技术处理的耐磨材料等等。同时在耐磨材料生产工艺设备上先后从日本、德国、南斯拉夫、t匕利时等国引进数 条机械化自动化生产线。如铸造磨球砂型迪莎自动化生产线；机械化金属型铸球生产线；VRH法衬板生产线等。在吸收引进基础上发展结合国情的新型工艺设备，如消失膜IEPCl铸造工艺设备，金属覆膜砂工艺设备，挤压造型工艺设备，离心铸造工艺设备等新技术新设备。
[0004]耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高【技术领域】和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。
[0005]耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，耐磨材料约占85 %。随着信息社会的到来，特种耐磨材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高【技术领域】的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。
[0006]在中国专利申请号:201310677348中公开一种高碳低铬多元合金铸球材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳3.2-3.5、硅2.1-2.3、锰3.9-4.2、锌0.2-0.5、铬 2.6-2.8、钛 0.8-1.1、镍 0.03-0.05、镁 0.4-0.5,La0.13-0.15,Ho0.06-0.09,P ^ 0.07、
S ( 0.07、余量为铁。该技术方案含有合金元素成分过多，导致成本提高。
【发明内容】
[0007]针对上述问题，本发明提供了一种成本低，硬度、韧度、冲击疲劳寿命较高的低铬合金铸球。
[0008]为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为:
[0009]一种低铬合金铸球，各成分及重量百分比为:C:2.4-3.0%, Mn:0.6-1.6%, Cr:0.8-1.6%, S1:0.5-0.8%，Cu:0.05-0.1%, S..( 0.02%, P..( 0.02%, Mo:0.1-1.0% ;余
量为Fe。
[0010]优选的，各成分及重量百分比为:C:2.6-3.0%, Mn:0.8-1.2%, Cr:0.8-1.2%,S1:0.6-0.8%，Cu:0.08-0.1%, S:0.005-0.02%, P:0.01-0.02%, Mo:0.4-0.8% ;余量为Fe。
[0011]优选的，各成分及重量百分比为:C:2.8%, Mn:0.9%, Cr:0.8%, S1:0.7% ,Cu:
0.09%, S:0.01%, P:0.016%, Mo:0.6% ;余量为 Fe。
[0012]优选的，各成分及重量百分比为:C:2.7%, Mn:1.0%, Cr:1.1%, S1:0.8% ,Cu:
0.08%, S:0.016%, P:0.018%, Mo:0.7% ;余量为 Fe。
[0013]C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高铸球的综合性能。
[0014]Mn是强化元素，提高其耐磨性。
[0015]Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0017]本发明成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000次，芯
部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明做进一步说明:
[0019]实施例1:
[0020]一种低铬合金铸球，各成分及重量百分比为:C:2.8%, Mn:0.9%, Cr:0.8%,S1:0.7%，Cu:0.09%, S:0.01%, P:0.016%, Mo:0.6% ;余量为 Fe。
[0021]制备方法，包括以下步骤:
[0022](I)原料熔炼，温度为1320摄氏度；
[0023](2)浇注，温度为1080摄氏度；
[0024](3)热处理，先在540摄氏度加热3小时，再在320摄氏度加热3.2小时。
[0025]C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高铸球的综合性能。
[0026]Mn在是强化元素，提高其耐磨性。
[0027]Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使锤头的强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。
[0028]本技术方案成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000次，芯部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
[0029]实施例2:
[0030]一种低铬合金铸球，各成分及重量百分比为:C:2.7%, Mn:1.0%, Cr:1.1%,S1:0.8%，Cu:0.08%, S:0.016%, P:0.018%, Mo:0.7% ;余量为 Fe。
[0031]制备方法，包括以下步骤:
[0032](I)原料熔炼，温度为1340摄氏度；[0033](2)浇注，温度为1060摄氏度；
[0034](3)热处理，先在520摄氏度加热3.1小时，再在340摄氏度加热3.0小时。
[0035]C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高铸球的综合性能。
[0036]Mn在是强化元素，提高其耐磨性。
[0037]Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使锤头的强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。
[0038]本技术方案成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000次，芯部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
[0039]实施例3: [0040]一种低铬合金铸球，各成分及重量百分比为:C:2.4%, Mn:1.6%, Cr:0.8%,S1:0.5%，Cu:0.1%, S:0.02%, P:0.02%, Mo:1.0% ;余量为 Fe。
[0041]制备方法，包括以下步骤:
[0042](I)原料熔炼，温度为1360摄氏度；
[0043](2)浇注，温度为1120摄氏度；
[0044](3)热处理，先在580摄氏度加热2.6小时，自然冷却至室温后再在300摄氏度加热2.6小时。
[0045]C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高铸球的综合性能。
[0046]Mn在是强化元素，提高其耐磨性。
[0047]Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使锤头的强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。
[0048]本技术方案成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000次，芯部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
[0049]实施例4:
[0050]一种低铬合金铸球，各成分及重量百分比为:C:3.0 %, Mn:0.6 %, Cr:1.6 %,S1:0.5% , Cu:0.1%, S:0.01%, P:0.01%, Mo:0.1% ;余量为 Fe。
[0051]C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高铸球的综合性能。
[0052]Mn在是强化元素，提高其耐磨性。
[0053]Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使锤头的强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。
[0054]本技术方案成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000次，芯部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
[0055]实施例5:
[0056]一种低铬合金铸球，各成分及重量百分比为:C:2.8%，Mn:1.4%，Cr:1.2%，S1:0.6%，Cu:0.1%, S:0.016%, P:0.014%, Mo:0.5% ;余量为 Fe。
[0057]制备方法，包括以下步骤:
[0058](I)原料熔炼，温度为1360摄氏度；[0059](2)浇注，温度为1055摄氏度；
[0060](3)热处理，先在530摄氏度加热3.1小时，自然冷却至室温后再在375摄氏度加热2.9小时。
[0061]C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物,通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高铸球的综合性能。
[0062]Mn在是强化元素，提高其耐磨性。
[0063]Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使锤头的强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。
[0064]本技术方案成本较低，HRC≥50，冲击值≥1.6J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥11000
次，芯部硬度与表面硬度基本一致，韧性好。
[0065]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种低铬合金铸球，其特征在于，各成分及重量百分比为:C:2.4-3.0%，Mn:.0.6-1.6%,Cr:0.8-1.6%,S1:0.5-0.8%，Cu:0.05-0.1%,S..( 0.02%,P..( 0.02%,Mo:.0.1-1.0% ;余量为 Fe。
2.根据权利要求1所述的低铬合金铸球，其特征在于，各成分及重量百分比为:C:2.6-3.0 %，Mn:0.8-1.2 %, Cr:0.8-1.2 %, S1:0.6-0.8 % , Cu:0.08-0.1 %, S:.0.005-0.02%, P:0.01-0.02%, Mo:0.4-0.8% ;余量为 Fe。
3.根据权利要求1或2所述的低铬合金铸球，其特征在于，各成分及重量百分比为:C:.2.8%, Mn:0.9%, Cr:0.8%, S1:0.7%，Cu:0.09%, S:0.01%, P:0.016%, Mo:0.6% ;余量为Fe。
4.根据权利要求1或2所述的低铬合金铸球，其特征在于，各成分及重量百分比为:C:.2.7%, Mn:1.0 %, Cr:1.1%, S1:0.8% , Cu:0.08%, S:0.016%, P:0.018%, Mo:0.7% ;余量为Fe。
【文档编号】C22C37/10GK103981430SQ201410191555
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】包玮 申请人:中建材宁国新马耐磨材料有限公司