一种低铬合金耐磨球及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低铬合金耐磨球及其制备方法，属于耐磨球【技术领域】，各成分及重量百分比为：C：2.25-2.35％、Mn：0.4-0.56％、Cr：4.5-5.6％、Si:0.65-0.85％、Cu：0.04-0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％、Mo：0.6-0.8％、Re：0.4—0.6％；余量为Fe。本发明的低铬耐磨球具有很好的耐磨性、耐腐蚀性，具有良好的韧性，适应与中、大直径球磨机，表面HRC为50—55Mpa，冲击值≥2.2J/cm2，落球冲击疲劳寿命≥9000次，破碎率小于0.9％，降低了成本。
【专利说明】一种低铬合金耐磨球及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐磨球【技术领域】，具体涉及一种低铬合金耐磨球及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 耐磨球，是一种用于球磨机中的粉碎介质，用于粉碎磨机中的物料，一种是以铬为 主要合金元素的白口铸铁简称铬合金铸铁，以铬合金铸铁为材料的铸造磨球称为铬合金铸 铁磨球；另一种是以球墨铸铁为材料的铸造磨球称为球墨铸铁磨球，其中通过热处理获得 的基体组织主要是贝氏体的球墨铸铁磨球简称贝氏体球铁磨球；通过热处理获得的基体组 织主要是马氏体的球墨铸铁磨球简称马氏体球铁磨球。
[0003] 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、LaO. 13-0. 15、Η〇0· 06-0. 09、 Ρ < 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】
[0004] 针对上述问题，本发明提供了一种低铬合金耐磨球及其制备方法，具有良好的耐 磨性、耐腐蚀性，使用寿命长等优点。
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
[0006] 一种低铬合金耐磨球，各成分及重量百分比为：C :2. 25-2. 35%、Μη :0. 4-0. 56%、 Cr ：4. 5-5. 6 %, Si : 0. 65-0. 85 %, Cu ：0. 04-0. 06 %, S ： ^ 0. 02 %, P ： ^ 0. 02 %, Mo ： 0· 6-0. 8%、Re :0· 4 - 0· 6% ;余量为 Fe。
[0007] 优选的，各成分及重量百分比为：C :2. 28-2. 35 %、Μη :0. 45-0. 56 %、Cr : 4.8-5.6 %, Si :0. 65-0. 80 %, Cu ：0. 04-0. 05 %,S： ^0.02 %,P： ^0.02 %,Mo： 0· 66-0. 8%、Re :0· 45-0. 6% ;余量为 Fe。
[0008] 优选的，各成分及重量百分比为：C :2. 32%、Mn :0. 52%、Cr :4. 85%、Si :0. 68%、 Cu :0· 045%、S :0· 02%、P :0· 015%、M〇 :0· 68%、Re :0· 50% ;余量为 Fe。
[0009] 所述的低铬合金耐磨球的制备方法，包括以下步骤：
[0010] ⑴按配比选取原料进行熔炼，温度为：1500-1520°C ;
[0011] ⑵扒渣；
[0012] (3)脱氧处理；
[0013] (4)出炉前16 -18分钟加入Re进行变质处理；
[0014] (5)制备砂型，进行浇注，浇注温度：1430- 1450°C ;
[0015] (6)开箱、打球检验、打磨处理；
[0016] (7)热处理，淬火温度：580-610°C，时长：3· 3-3. 4小时，回火温度：340-360°C， 时长：1. 4一 1. 8小时。
[0017] C :与Fe、Cr、Μη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，提高耐磨球的综合性能。
[0018] Μη :是强化元素，提高其耐磨性。
[0019] Cr :能有效防止游离态的石墨产生，使普通渗碳体转变为合金渗碳体，以提高耐磨 球的强度和硬度，具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能，阻止石墨化、提高淬透性。
[0020] 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。
[0021] Re :改善耐磨球的韧性和耐磨性。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023] 本发明的低铬耐磨球具有很好的耐磨性、耐腐蚀性，具有良好的韧性，适应与中、 大直径球磨机，表面HRC为50- 55Mpa，冲击值彡2. 2J/cm2,落球冲击疲劳寿命彡9000次， 破碎率小于〇. 9%，降低了成本。
【具体实施方式】
[0024] 下面对本发明做进一步说明：
[0025] 实施例1 :
[0026] -种低铬合金耐磨球，各成分及重量百分比为：C :2. 32 %、Μη :0. 52 %、Cr : 4. 85%、Si:0. 68%、Cu :0· 045%、S :0· 02%、P :0· 015%、Mo :0· 68%、Re :0· 50% ;余量为 Fe〇
[0027] 低铬合金耐磨球的制备方法，包括以下步骤：
[0028] (1)按配比选取原料进行熔炼，温度为：1510°C ;
[0029] (2)扒渔；
[0030] (3)脱氧处理；
[0031] (4)出炉前17分钟加入Re进行变质处理；
[0032] (5)制备砂型，进行浇注，浇注温度：1440°C ;
[0033] (6)开箱、打球检验、打磨处理；
[0034] (7)热处理，淬火温度：580-610°C，时长：3· 3-3. 4小时，回火温度：340-360°C， 时长：1. 4一 1. 8小时。
[0035] C :与Fe、Cr、Μη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，提高耐磨球的综合性能。
[0036] Μη :是强化元素，提高其耐磨性。
[0037] Cr :能有效防止游离态的石墨产生，使普通渗碳体转变为合金渗碳体，以提高耐磨 球的强度和硬度，具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能，阻止石墨化、提高淬透性。
[0038] 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。
[0039] Re :改善耐磨球的韧性和耐磨性。
[0040] 实施例2 :
[0041] 一种低铬合金耐磨球，各成分及重量百分比为：C :2. 25%、Μη :0. 56%、Cr :4. 5%、 Si:0. 85%、Cu :0· 04%、S :0· 02%、P :0· 01%、M〇 :0· 8%、Re :0· 4% ;余量为 Fe。
[0042] 低铬合金耐磨球的制备方法，包括以下步骤：
[0043] (1)按配比选取原料进行熔炼，温度为：1520°C ;
[0044] (2)扒渔；
[0045] (3)脱氧处理；
[0046] (4)出炉前16分钟加入Re进行变质处理；
[0047] (5)制备砂型，进行浇注，浇注温度：1450°C ;
[0048] (6)开箱、打球检验、打磨处理；
[0049] (7)热处理，淬火温度：580°C，时长：3.4小时，回火温度：340°C，时长：1.8小时。
[0050] 实施例3 :
[0051] 一种低铬合金耐磨球，各成分及重量百分比为：C :2. 35%、Μη :0. 4%、Cr :5. 6%、 Si:0. 65%、Cu :0· 04%、S :0· 01%、P :0· 02%、M〇 :0· 6%、Re :0· 6% ;余量为 Fe。
[0052] 低铬合金耐磨球的制备方法，包括以下步骤：
[0053] (1)按配比选取原料进行熔炼，温度为：1500°C ;
[0054] (2)扒渔；
[0055] (3)脱氧处理；
[0056] (4)出炉前18分钟加入Re进行变质处理；
[0057] (5)制备砂型，进行浇注，浇注温度：1430°C ;
[0058] (6)开箱、打球检验、打磨处理；
[0059] (7)热处理，淬火温度：6101：，时长：3.3小时，回火温度：3601：，时长 ：1.4小时。
[0060] 实施例4 :
[0061] 一种低铬合金耐磨球，各成分及重量百分比为：C :2. 25%、Μη :0. 4%、Cr :4. 5%、 Si:0. 65%、Cu :0· 04%、S :0· 02%、P :0· 02%、M〇 :0· 6%、Re :0· 4% ;余量为 Fe。
[0062] 低铬合金耐磨球的制备方法，包括以下步骤：
[0063] (1)按配比选取原料进行熔炼，温度为：1500°C ;
[0064] (2)扒渔；
[0065] (3)脱氧处理；
[0066] (4)出炉前17分钟加入Re进行变质处理；
[0067] (5)制备砂型，进行浇注，浇注温度：1435 °C ;
[0068] (6)开箱、打球检验、打磨处理；
[0069] (7)热处理，淬火温度：590°C，时长：3. 35小时，回火温度：345°C，时长：1. 7小时。
[0070] 实施例5 :
[0071] 一种低铬合金耐磨球，各成分及重量百分比为：C :2. 28%、Mn :0.48%、Cr :5. 2%、 Si:0. 75%、Cu :0· 05%、S :0· 015%、P :0· 016%、M〇 :0· 66%、Re :0· 48% ;余量为 Fe。
[0072] 低铬合金耐磨球的制备方法，包括以下步骤：
[0073] (1)按配比选取原料进行熔炼，温度为：1515°C ;
[0074] (2)扒渔；
[0075] (3)脱氧处理；
[0076] (4)出炉前16. 5分钟加入Re进行变质处理；
[0077] (5)制备砂型，进行浇注，浇注温度：1445 °C ;
[0078] (6)开箱、打球检验、打磨处理；
【权利要求】
1. 一种低铬合金耐磨球，其特征在于：各成分及重量百分比为：c :2. 25-2. 35 %、 Μη ：0. 4-0. 56 %, Cr ：4. 5-5. 6 %, Si : 0. 65-0. 85 %, Cu ：0. 04-0. 06 %, S ： ^ 0. 02 %, P ： 彡 0· 02%、M〇 :0· 6-0. 8%、Re :0· 4-0. 6% ;余量为 Fe。
2. 根据权利要求1所述的低铬合金耐磨球，其特征在于：各成分及重量百分比为：C : 2· 28-2. 35 %、Μη :0· 45-0. 56 %、Cr :4. 8-5. 6 %、Si : 0· 65-0. 80 %、Cu :0· 04-0. 05 %、S : 彡 0· 02%、P :彡 0· 02%、M〇 :0· 66-0. 8%、Re :0· 45-0· 6% ;余量为 Fe。
3. 根据权利要求1或2所述的低铬合金耐磨球，其特征在于：各成分及重量百分比为： C ：2, 32%, Μη ：0. 52%, Cr ：4. 85%, Si :0. 68%, Cu ：0. 045%, S ：0. 02%, P ：0. 015%, Mo ： 0· 68%、Re :0· 50% ;余量为 Fe。
4. 根据权利要求1或2所述的低铬合金耐磨球的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤： (1) 按配比选取原料进行熔炼，温度为：1500-1520°C ; (2) 扒渔； (3) 脱氧处理； (4) 出炉前16 -18分钟加入Re进行变质处理； (5) 制备砂型，进行浇注，浇注温度：1430- 1450°C ; (6) 开箱、打球检验、打磨处理； (7) 热处理，淬火温度：580-610°C，时长：3. 3-3. 4小时，回火温度：340-360°C，时 长：1. 4一 1. 8小时。
【文档编号】C21D5/00GK104087818SQ201410301903
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】李根有, 李骏 申请人:宁国市正兴耐磨材料有限公司