一种高寿命耐磨钢球的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高寿命耐磨钢球，包括钢球本体，所述钢球本体为椭球体且其扁率小于0.05，所述钢球本体的表层设置有两道凹槽且两道凹槽均环绕所述钢球本体，一道凹槽平行于所述钢球本体的长轴且另一道凹槽平行于所述钢球本体的短轴，从凹槽相交处向远离凹槽相交处，两道凹槽槽宽均逐渐增大，两道凹槽的槽宽均随深度的增加逐渐增大；所述钢球本体包括耐磨涂层和钢基体，耐磨涂层和钢基体从外到里形成层状结构，所述耐磨涂层由多层耐磨次涂层叠加而成，所述耐磨次涂层为TiC材料采用物料气相沉积方式形成，从外到里各耐磨次涂层中TiC材料尺寸逐渐增加且从纳米级TiC材料逐渐过渡为微米级TiC材料。上述耐磨钢球，其具有良好的磨削效率，使用寿命长。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨机械【技术领域】，尤其涉及一种高寿命耐磨钢球。 一种高寿命耐磨钢球
【背景技术】
[0002] 球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机钢球是球磨机设备研磨 物料介质，通过球磨机钢球之间、钢球与物料之间的碰撞摩擦产生磨削作用，是重要的基础 零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用。耐磨钢球在市场上的使用 数量非常巨大，现有技术中所使用的耐磨钢球通常为球形钢球，在运动过程中只能以点接 触的方式进行撞击和研磨，效率较低，同时，在研磨过程中，由于碰撞产生的温度及剧烈的 摩擦使得耐磨钢球表层易于损伤，缩短耐磨钢球的使用寿命。
【发明内容】
[0003] 为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种高寿命耐磨钢球，实现 了在球磨机中的磨屑作业，其具有良好的磨削效率，不易损伤，使用寿命长。
[0004] 本发明提出的一种高寿命耐磨钢球，包括钢球本体,所述钢球本体为椭球体且其 扁率小于0. 05,所述钢球本体的表层设置有两道凹槽且两道凹槽均环绕所述钢球本体，一 道凹槽平行于所述钢球本体的长轴且另一道凹槽平行于所述钢球本体的短轴，从凹槽相交 处向远离凹槽相交处，两道凹槽槽宽均逐渐增大，两道凹槽的槽宽均随深度的增加逐渐增 大；所述钢球本体包括耐磨涂层和钢基体，耐磨涂层和钢基体从外到里形成层状结构，所述 耐磨涂层由多层耐磨次涂层叠加而成，所述耐磨次涂层为Tie材料采用物料气相沉积方式 形成，从外到里各耐磨次涂层中Tie材料尺寸逐渐增加且从纳米级TiC材料逐渐过渡为微 米级Tie材料。
[0005] 在上述技术方案中，将钢球本体设计为椭球体，同时，在钢球本体表层设置有凹 槽，使得钢球工作过程中，由点接触的方式转变为微面接触和线接触，增加了钢球的冲击 面，从而增多了物料的受力面，并能通过凹槽镶嵌较大的物料，利用物料对物料进行研磨， 提高了磨削效率并能延长钢球的使用寿命；将两道凹槽设置为环绕钢球本体的形式，同时， 一道凹槽平行于所述钢球本体的长轴且另一道凹槽平行于所述钢球本体的短轴，从而可以 充分高效地利用凹槽，将凹槽设计为从凹槽相交处向远离凹槽相交处，两道凹槽槽宽均逐 渐增大的形式，更加有利于凹槽在研磨过程中发挥作用，由于两道凹槽的槽宽均随深度的 增加逐渐增大使得凹槽截面呈现梯形，从而可以有效镶嵌物料的同时，防止物料在凹槽中 沉积；耐磨涂层的设计可以提高钢球在碰撞过程中的抗冲击能力，并能提升钢球的耐磨能 力，从而提高钢球的使用寿命，从外到里各耐磨次涂层中TiC材料尺寸逐渐增加且从纳米 级TiC材料逐渐过渡为微米级TiC材料，充分考虑了钢球在工作过程中表层易于磨损的特 点，提高了耐磨涂层的使用效率。
[0006] 优选地，所述耐磨涂层的厚度为40-60 μ m。
[0007] 优选地，所述耐磨次涂层的厚度为4-8 μ m。
[0008] 优选地，从外到里，各耐磨次涂层的厚度逐渐减小。
[0009] 优选地，所述钢球本体的扁率为0· 02-0. 04。
[0010] 在本发明中，通过对钢球的形状和结构进行了优化，提高了钢球的磨削效率，并使 得钢球在工作过程中耐损伤能力强并具有更长的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明提出的一种高寿命耐磨钢球的结构示意图；
[0012] 图2为图1的截面示意图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1所示，图1为本发明提出的一种高寿命耐磨钢球的结构示意图；图2为图1 的截面示意图。
[0014] 参照图1-2,本发明提出的一种具体实施例中，一种高寿命耐磨钢球，包括钢球本 体1，钢球本体1为椭球体且其扁率为〇. 03,钢球本体1的表层设置有两道凹槽2且两道凹 槽2均环绕钢球本体1，一道凹槽2平行于钢球本体1的长轴且另一道凹槽2平行于钢球本 体1的短轴，从凹槽2相交处向远离凹槽2相交处，两道凹槽2槽宽均逐渐增大，两道凹槽 2的槽宽均随深度的增加逐渐增大；钢球本体1包括耐磨涂层4和钢基体5,耐磨涂层4和 钢基体5从外到里形成层状结构，耐磨涂层4由多层耐磨次涂层3叠加而成，耐磨次涂层3 为TiC材料采用物料气相沉积方式形成，从外到里各耐磨次涂层3中TiC材料尺寸逐渐增 加且从纳米级TiC材料逐渐过渡为微米级TiC材料，其中，耐磨涂层4的厚度为40-60 μ m， 耐磨次涂层3的厚度为4-8 μ m。
[0015] 本实施例中，将钢球本体1设计为椭球体，同时，在钢球本体1表层设置有凹槽2， 使得钢球工作过程中，由点接触的方式转变为微面接触和线接触，增加了钢球的冲击面，从 而增多了物料的受力面，并能通过凹槽2镶嵌较大的物料，利用物料对物料进行研磨，提高 了磨削效率并能延长钢球的使用寿命；将两道凹槽2设置为环绕钢球本体1的形式，同时， 一道凹槽2平行于钢球本体1的长轴且另一道凹槽2平行于钢球本体1的短轴，从而可以 充分高效地利用凹槽2,将凹槽2设计为从凹槽2相交处向远离凹槽2相交处，两道凹槽2 槽宽均逐渐增大的形式，更加有利于凹槽2在研磨过程中发挥作用，由于两道凹槽2的槽宽 均随深度的增加逐渐增大使得凹槽2截面呈现梯形，从而可以有效镶嵌物料的同时，防止 物料在凹槽2中沉积；耐磨涂层4的设计可以提高钢球在碰撞过程中的抗冲击能力，并能提 升钢球的耐磨能力，从而提高钢球的使用寿命，从外到里各耐磨次涂层3中TiC材料尺寸逐 渐增加且从纳米级TiC材料逐渐过渡为微米级TiC材料，充分考虑了钢球在工作过程中表 层易于磨损的特点，提高了耐磨涂层4的使用效率。
[0016] 在进一步的设计中，从外到里，各耐磨次涂层3的厚度逐渐减小，从而符合钢球磨 损特性，进一步提升了耐磨涂层4的利用效率。
[0017] 综上，在上述实施例中，通过对钢球的形状和结构进行了优化，提高了钢球的磨削 效率，并使得钢球在工作过程中耐损伤能力强并具有更长的使用寿命。
[0018] 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。
【权利要求】
1. 一种高寿命耐磨钢球，其特征在于，包括钢球本体（1)，所述钢球本体（1)为椭球体 且其扁率小于0.05,所述钢球本体（1)的表层设置有两道凹槽（2)且两道凹槽（2)均环绕 所述钢球本体（1)，一道凹槽（2)平行于所述钢球本体（1)的长轴且另一道凹槽（2)平行于 所述钢球本体（1)的短轴，从凹槽（2)相交处向远离凹槽（2)相交处，两道凹槽（2)槽宽均 逐渐增大，两道凹槽（2)的槽宽均随深度的增加逐渐增大；所述钢球本体（1)包括耐磨涂层 (4)和钢基体（5)，耐磨涂层（4)和钢基体（5)从外到里形成层状结构，所述耐磨涂层（4) 由多层耐磨次涂层（3)叠加而成，所述耐磨次涂层（3)为TiC材料采用物料气相沉积方式 形成，从外到里各耐磨次涂层（3)中TiC材料尺寸逐渐增加且从纳米级TiC材料逐渐过渡 为微米级TiC材料。
2. 根据权利要求1所述的高寿命耐磨钢球，其特征在于，所述耐磨涂层（4)的厚度为 40-60 μ m〇
3. 根据权利要求1所述的高寿命耐磨钢球，其特征在于，所述耐磨次涂层（3)的厚度为 4-8 μ m〇
4. 根据权利要求1所述的高寿命耐磨钢球，其特征在于，从外到里，各耐磨次涂层（3) 的厚度逐渐减小。
5. 根据权利要求1所述的高寿命耐磨钢球，其特征在于，所述钢球本体（1)的扁率为 0. 02_0. 04。
【文档编号】B02C17/20GK104084271SQ201410326079
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】赵金斌, 杨霄, 葛兴洋 申请人:宁国东方碾磨材料股份有限公司