一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种耐磨球铁磨球及其制备方法，特别设及一种Si-Mn合金化耐磨 球铁磨球及其制备方法，属于铸造技术领域。
【背景技术】
[0002] 在冶金、矿山、化工、建材、电力等工业领域，每年因采用球磨机研磨物料而消耗大 量磨球材料，造成了资源和能源的巨大浪费。为了提高磨球性能，中国发明专利CN 105177405公开了一种妮合金化高铭铸铁磨球及其生产工艺，所述妮合金化高铭铸铁磨球， 按质量配比，其化学成分是 C:2.5-3.0%，Si :0.3-0.8%，Mn:0.6-1.0%，P: <0.1 %，S:< 0.1%，Cr:14.0-16.0%，Nb:0.1-0.2%，RE:0.1-0.2% ;余量为Fe。该发明根据高铭白口铸 铁材料性能和使用条件及存在的问题，采用一模多件金属型局部覆砂磨球生产工艺，采用 妮合金化和稀±变质处理，细化高铭白口铸铁的组织，改善其组织性能均匀性，并通过半连 续分散式泽火工艺，进一步提高磨球的综合性能及组织性能均匀性。采用该发明所述工艺 制得的妮合金化高铭白口铸铁磨球比普通高铭白口铸铁磨球组织细化，初性大大提高，耐 磨性更好。中国发明专利CN 105177403还公开了一种铭钢铜合金稀±铸造磨球及其制备方 法，其化学成分按重量百分比包括:。2.3-2.5%，51:0.5-0.7%，化：10.2-10.6%，]?〇:0.1-0.2%，Cu:0.1-0.2%，S: <0.05%，P: <0.03%，稀±元素：<0.1%，余为化，含有稀±元素 的稀±是在含有其余元素的材料烙炼后，诱注前13~15分钟均匀施撒在烙液表面。该发明 取消了儘元素的加入，辅之加入微量钢、铜元素替代，大大降低了组织中的残余奥氏体，同 时提高了耐磨钢件的强度、硬度、初性。中国发明专利CN 102031448A还公开了一种用于大 直径磨球的铁基合金，其成分W重量％计为:C:0.3~0.6，Si:1.5~2.5，Mn:2.0~3.5，Cr:0 ~1.0，M〇:0~1.0，B:0.005~0.01，其余为化。采用该合金制造的直径超过140mm大直径磨 球，其体积硬度较普通直径大于140mm大直径磨球的体积硬度提高了40 %~80 %，冲击初性 大于lOJ/cm2。其在实际工况使用中，抗磨损性能优异，破碎率低。中国发明专利CN 1944700 还公开了一种贝氏体球墨铸铁磨球及其生产工艺。该球墨铸铁磨球的成分重量比为:C:3.4 ~3.8%;Si:2.8~3.3%;Mn:2.9~3.4%;Mg:0.03~0.05%;Re:0.03~0.05%;P<0.1%; S< 0.04%;余为Fe。其生产工艺是利用中频感应电炉烙炼结合真空实型铸造制备出球墨铸 铁磨球;然后采用控制冷却热处理工艺对磨球进行热处理W获得贝氏体复相组织；最后进 行低溫回火。所制备的磨球组织主要为针状贝氏体及少量马氏体和残余奥氏体，磨球的表 面平均硬度HRC56~58,平均体积硬度皿巧0~55。中国发明专利CN104313452还公开了一种 含碳化物奥贝耐磨球铁及其制备方法，先在电炉内冶炼球铁铁水，当铁水的化学组成及其 质量百分数达到 3.40 ~3.70C，1.05 ~1.30Si，1.00 ~1.20吐，3.55 ~3.80Mn，P<0.10，S< 0.05,余量为Fe及不可避免的杂质，且铁水溫度达到1530~1560°C时，出炉到铁水球化包 内，采用铜儀合金球化处理，并用含Si-K-Zn-化-A1铁合金孕育和变质处理，可获得性能优 异的含碳化物奥-贝耐磨球铁。中国发明专利CN105154791还公开了一种球磨机用高硬度高 初性耐磨球，其组分按重量百分比包括:碳1.8-2.4 %，娃0.6-1.2 %，儘0.6-1 %，憐0.04- 0.08%，硫 0.5-0.9%，铭 0.3-0.9%，钢0.45-0.77%，铜0.3-0.5%，其余为铁及不可避免的 杂质。中国发明专利CN105132829还公开了一种球磨机用高初性耐磨球，其组分按重量百分 比包括：碳2-2.5%，娃0.8-1.42%，儘0.5-0.9%，憐0.05-0.08%，硫1-1.4%，铭0.3-0.6%，钢0.3-0.42 %，铜0.4-0.9%，其余为铁及不可避免的杂质。中国发明专利 CN105132794还公开了一种水泥厂环保磨专用高效磨球及其制备方法，其特征在于:按百分 比包括^下组分，。1.9~3.1%、51:0.3~0.9%、]?11:0.2~0.8%、吐：11.5~13.5%、5:< 0.10%、P: <0.10%、]?〇:0.5~1.5%、￥:0.05~0.15%、11:0.1~1.0%、〇1:0.3~1.0%;余 量为Fe。包括W下步骤，（1)、原材料烙炼，溫度为1490~1550°C ; (2)、恒溫诱注，诱注溫度 1440~1500°C;(3)、热处理，先在700~720°C加热7~10小时，升溫至960~990°C，在110~ 145°C泽火油中泽火7~15分钟，330~380°C回火8~10小时。该发明耐冲击、寿命长、耐磨性 好，W应对恶劣球磨工况环境，皿C: 60~65;冲击值：含6.5J/Cnf，耐强腐蚀，耐超高溫。中国 发明专利CN105132793还公开一种憐矿专用耐磨球，其组分按重量百分比包括：C:2.2~ 3.5%，Si :0.3~1.2%，Mn:0.5~1.5%，吐：8.0~11.0%，Mo:0.2~2.0%，Ni :0.2~1.5%， V:0.1~1.5%，S < 0.06%，P < 0.06%，余量为Fe及不可避免的杂质。该发明还公开上述憐 矿专用耐磨球的制备方法，包括:烙炼，诱注，热处理;其中热处理具体操作如下:将诱注得 到的耐磨球巧置于溫度为680~720°C的设备中，将设备升溫至950~1000°C，升溫时间为8 ~化，接着取出置于泽火油中进行泽火，然后回火7.5~8.化，冷却至室溫得到憐矿专用耐 磨球。该发明具有超抗破碎、超耐磨的性能。中国发明专利CN105112812还公开了一种球磨 机用耐磨球，其组分按重量百分比包括：碳2-3%，娃0.5-1.5%，儘0.8-1.2%，憐0.06-0.1%，硫1-2.5%，铭0.3-0.6%，钢0.5-0.8%，铜0.2-0.8%，其余为铁及不可避免的杂质 本发明耐磨性能好，硬度高并具有良好的初性。中国发明专利CN104846265还公开了一种超 低溫奥氏体耐磨球铁材质及制备方法，成分按质量百分比为:碳(C)为2.0-3.0%，娃(Si)为 1.0-3.0%，儘(Μη)为1.6-4%，憐(P)为0.03-0.06%，硫(S)为0.006-0.02%，儀(Ni)为21-30%，铭(Cr)为0.5-2%，铜(Cu)为0.5-1 %，儀(Mg)为0.04-0.08%，余量为铁(Fe)。该材质 在-190°C超低溫状态，材料不发生脆性转变，冲击初性达到17JW上，同时又具有较好的耐 磨性能，布氏硬度常溫达到200W上。该材质在保持良好初性的同时，布氏硬度值由普通奥 氏体球铁130~150提高到200 W上，可W满足低溫铸件耐磨性能要求。中国发明专利 CN104762546还公开了增强磨球耐磨强度的抗磨变质添加剂及其使用方法，其特征在于由 下列A组化合物和B组化合物两种化合物按下列重量百分比组成，所述的A组化合物由四种 成分构成:侣粉占20~30%、娃巧领占10~20%、碳化铁占40~50%、稀±娃铁合金占10~ 20%;所述的B组化合物由Ξ种成分构成：棚铁0.5~1%、稀±〔6〇250~60%、其余为氧化 巧。其使用方法是：将A、B两组分别按铁水重量的0.8~2%和0.2~1%配制，按不同时期加 入。其优点是:使用该发明的添加剂后，制成的磨球，其硬度达到HRC53-56,磨球的初性和耐 磨性显著提高。中国发明专利CN104651752还公开了一种低铭耐磨球及其加工工艺，其特征 在于其化学成分W重量百分比计如下:C1.8~2.0，Si0.8~l.l，Mn0.70~1