一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球及其制备方法与流程

文档序号:11937536阅读:704来源:国知局

本发明涉及耐磨钢球技术领域,尤其涉及一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球及其制备方法。



背景技术:

随着国内外矿土、建筑、冶金、化工、电厂、水泥等行业的迅速发展,对耐磨钢球的需求量越来越大,耐磨钢球的工作环境也越来越恶劣,普通钢球的抗冲击性、耐磨性和耐腐蚀性已经不能满足上述行业对耐磨钢球的要求,因此需要提供一种新的耐腐蚀抗冲击耐磨钢球。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球及其制备方法,本发明耐腐蚀性能好,抗冲击性能好,耐磨性高。

本发明提出的一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其各组分的重量百分比如下:C:0.7-0.75%;Cr:11-13%;Si:1-1.2%;Mn:1.5-1.6%;B:0.05-0.06%;Ni:1-2%;Y:2.1-2.15%;Ti:0.04-0.06%;Cu:0.03-0.05%;Co:0.01-0.03%;Zr:0.3-0.4%;Nb:0.03-0.04%;P≤0.012%;S≤0.002%;余料为Fe。

优选地,其各组分的重量百分比如下:C:0.72-0.74%;Cr:11.5-12.5%;Si:1.05-1.15%;Mn:1.52-1.58%;B:0.053-0.057%;Ni:1.3-1.7%;Y:2.12-2.14%;Ti:0.045-0.055%;Cu:0.035-0.045%;Co:0.015-0.025%;Zr:0.32-0.38%;Nb:0.033-0.037%;P≤0.012%;S≤0.0018%;余料为Fe。

优选地,其各组分的重量百分比如下:C:0.73%;Cr:12%;Si:1.1%;Mn:1.55%;B:0.055%;Ni:1.5%;Y:2.13%;Ti:0.05%;Cu:0.04%;Co:0.02%;Zr:0.35%;Nb:0.035%;P≤0.012%;S≤0.0015%;余料为Fe。

本发明还提出了上述耐腐蚀抗冲击耐磨钢球的制备方法,包括如下步骤:将废钢熔化后,检验,调整成分,进行粗炼,精炼,出炉浇铸得到成分满足上述范围的铸件;将铸件升温至轧制温度T轧制,保温2-4h,进行轧制,冷却至室温得到中间钢球;将中间钢球升温至淬火温度T淬火,保温20-40min,淬火,调节温度至回火温度330-370℃,保温1-2h,空冷至室温得到耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其中,T轧制=30×WC/WNb+14×WY/WB,T淬火=278×WC+235×WY+373×WZr,WC为碳元素在耐腐蚀抗冲击耐磨钢球中的重量百分比值,重量百分比值为0.7-0.75,WNb为铌元素在耐腐蚀抗冲击耐磨钢球中的重量百分比值,重量百分比值为0.03-0.04,WY为钇元素在耐腐蚀抗冲击耐磨钢球中的重量百分比值,重量百分比值为2.1-2.15,WB为硼元素在耐腐蚀抗冲击耐磨钢球中的重量百分比值,重量百分比值为0.05-0.06,WZr为锆元素在耐腐蚀抗冲击耐磨钢球中的重量百分比值,重量百分比值为0.3-0.4。

优选地,轧制压缩比≥6。

优选地,轧制结束时,中间钢球的温度为850-950℃。

优选地,以6-10℃/s的速度冷却至室温得到中间钢球。

优选地,用温度为40-60℃的水淬火10-15s。

上述“重量百分比值”为根据耐腐蚀抗冲击耐磨钢球中各组分的重量百分比得到的,不考虑其重量百分数的单位,仅为各组分的重量百分比值。

上述“水”均为去离子水。

本发明通过C、Nb、Y、B、Zr之间的含量关系,确定了轧制温度T轧制和淬火温度T淬火,当温度为T轧制时,C、Nb、Y、B相互配合,在奥氏体化时,促进晶粒细化,使得晶粒尺寸均一,分布均匀,从而大大增加本发明的冲击韧性,进而大大增加本发明的抗冲击性能,四者相互配合还可以净化合金熔体,改善合金中原子之间的错配度,从而大大增加本发明的耐腐蚀性能;当温度为T淬火时,C、Y、Zr相互配合,可以增加钢球的淬透性、保持奥氏体的稳定性、抑制晶体的重新析出和分布,保持钢球内部结构的均一性,从而进一步增加本发明的抗冲击性能和耐腐蚀性能;在回火时,C、Cr、Nb、Si相互配合,可以提高本发明的回火稳定性,防止钢球的晶粒粗化,提高钢球的强度和冲击韧性,进一步增加本发明的抗冲击性能;Mn、Cr、Ni、Nb、Ti、Co相互配合可以进一步增加本发明的硬度和耐磨性;Cr、Cu相互配合,可以进一步增加本发明的耐腐蚀性能;控制P、S的含量在较低水平,可以抑制本发明综合性能的过渡恶化;上述各元素相互配合,按照合适制备工艺,可以使得本发明内部的结构均匀分布,从而增加本发明的耐腐蚀性、抗冲击性和耐磨性。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其各组分的重量百分比如下:C:0.7%;Cr:13%;Si:1%;Mn:1.6%;B:0.05%;Ni:2%;Y:2.1%;Ti:0.06%;Cu:0.03%;Co:0.03%;Zr:0.3%;Nb:0.04%;P:0.012%;S:0.002%;余料为Fe。

上述耐腐蚀抗冲击耐磨钢球的制备方法,包括如下步骤:将废钢熔化后,检验,调整成分,进行粗炼,精炼,出炉浇铸得到成分满足上述范围的铸件;将铸件升温至1015℃为轧制温度T轧制,保温2h,进行轧制,以10℃/s的速度冷却至室温得到中间钢球,其中,轧制压缩比为6,轧制结束时,中间钢球的温度为850℃;将中间钢球升温至800℃为淬火温度T淬火,保温40min,用温度为40℃的水淬火15s,调节温度至回火温度330℃,保温2h,空冷至室温得到耐腐蚀抗冲击耐磨钢球。

实施例2

一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其各组分的重量百分比如下:C:0.75%;Cr:11%;Si:1.2%;Mn:1.5%;B:0.06%;Ni:1%;Y:2.15%;Ti:0.04%;Cu:0.05%;Co:0.01%;Zr:0.4%;Nb:0.03%;P:0.012%;S:0.0019%;余料为Fe。

上述耐腐蚀抗冲击耐磨钢球的制备方法,包括如下步骤:将废钢熔化后,检验,调整成分,进行粗炼,精炼,出炉浇铸得到成分满足上述范围的铸件;将铸件升温至1064℃为轧制温度T轧制,保温4h,进行轧制,以6℃/s的速度冷却至室温得到中间钢球,其中,轧制压缩比为6.1,轧制结束时,中间钢球的温度为950℃;将中间钢球升温至863℃为淬火温度T淬火,保温20min,用温度为60℃的水淬火10s,调节温度至回火温度370℃,保温1h,空冷至室温得到耐腐蚀抗冲击耐磨钢球。

实施例3

一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其各组分的重量百分比如下:C:0.72%;Cr:12.5%;Si:1.05%;Mn:1.58%;B:0.053%;Ni:1.7%;Y:2.12%;Ti:0.055%;Cu:0.035%;Co:0.025%;Zr:0.32%;Nb:0.037%;P:0.0115%;S:0.0018%;余料为Fe。

上述耐腐蚀抗冲击耐磨钢球的制备方法,包括如下步骤:将废钢熔化后,检验,调整成分,进行粗炼,精炼,出炉浇铸得到成分满足上述范围的铸件;将铸件升温至1035℃为轧制温度T轧制,保温2.5h,进行轧制,以9℃/s的速度冷却至室温得到中间钢球,其中,轧制压缩比为6.2,轧制结束时,中间钢球的温度为880℃;将中间钢球升温至818℃为淬火温度T淬火,保温35min,用温度为45℃的水淬火14s,调节温度至回火温度340℃,保温1.8h,空冷至室温得到耐腐蚀抗冲击耐磨钢球。

实施例4

一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其各组分的重量百分比如下:C:0.74%;Cr:11.5%;Si:1.15%;Mn:1.52%;B:0.057%;Ni:1.3%;Y:2.14%;Ti:0.045%;Cu:0.045%;Co:0.015%;Zr:0.38%;Nb:0.033%;P:0.0115%;S:0.0016%;余料为Fe。

上述耐腐蚀抗冲击耐磨钢球的制备方法,包括如下步骤:将废钢熔化后,检验,调整成分,进行粗炼,精炼,出炉浇铸得到成分满足上述范围的铸件;将铸件升温至1054℃为轧制温度T轧制,保温3.5h,进行轧制,以7℃/s的速度冷却至室温得到中间钢球,其中,轧制压缩比为6.1,轧制结束时,中间钢球的温度为920℃;将中间钢球升温至850℃为淬火温度T淬火,保温25min,用温度为55℃的水淬火12s,调节温度至回火温度360℃,保温1.2h,空冷至室温得到耐腐蚀抗冲击耐磨钢球。

实施例5

一种耐腐蚀抗冲击耐磨钢球,其各组分的重量百分比如下:C:0.73%;Cr:12%;Si:1.1%;Mn:1.55%;B:0.055%;Ni:1.5%;Y:2.13%;Ti:0.05%;Cu:0.04%;Co:0.02%;Zr:0.35%;Nb:0.035%;P:0.011%;S:0.0015%;余料为Fe。

上述耐腐蚀抗冲击耐磨钢球的制备方法,包括如下步骤:将废钢熔化后,检验,调整成分,进行粗炼,精炼,出炉浇铸得到成分满足上述范围的铸件;将铸件升温至1045℃为轧制温度T轧制,保温3h,进行轧制,以8℃/s的速度冷却至室温得到中间钢球,其中,轧制压缩比为6,轧制结束时,中间钢球的温度为900℃;将中间钢球升温至834℃为淬火温度T淬火,保温30min,用温度为50℃的水淬火13s,调节温度至回火温度350℃,保温1.5h,空冷至室温得到耐腐蚀抗冲击耐磨钢球。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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