一种低铬多元合金铸球的制作方法
【专利摘要】本发明涉及耐磨材料【技术领域】，它公开了一种低铬多元合金铸球，包括以下重量百分比的化学成分：C1.80—3.20％，Si0—1.20％，Mn0.30—1.00％，Cr0.50—1.50％，S≤0.25％，P≤0.15％，Mo≤0.005％，Al≤0.005％，Cu≤0.005％，Ni≤0.005％，Nb≤0.005％，Ti≤0.005％，Zr≤0.005％，V≤0.005％，B≤0.005％，Mg≤0.005％，余量为铁。本发明加入适量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性，同时韧性较好，耐冲击性好，落球冲击疲劳寿命达到12000次以上；本发明使用寿命长，硬度适中，生产工艺简单。
【专利说明】一种低铬多元合金铸球
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐磨材料【技术领域】，尤其涉及到一种低铬多元合金铸球。
【背景技术】
[0002] 随着冶金矿山、建材水泥、热电磨煤、化工粉料、核料工业、非铁金属原材料和炼铁 高炉煤粉等行业所需磨球不断增加，我国磨球生产规模迅速发展。熔炼设备和铸造工艺也 不断得到改进。低铬磨球应用于水泥干磨作业时，耐磨性是普通钢的7- 9倍；应用于矿山 湿磨作业时，是普通钢球的2- 3倍，是中碳、高碳淬火+回火钢球的1 一 1. 5倍。目前磨球 的种类主要有中锰球磨铸铁磨球、低碳白口铸铁磨球，以及高铬铸铁磨球等。高铬铸铁磨球 性能优良，表面硬度和体积硬度较高，但冲击韧性较低，随着铬的价格走高，高铬铸铁磨球 的价格也一路走高；中铬磨球的表面硬度和体积硬度较低，使用寿命短；中锰球磨铸铁磨 球不耐腐蚀，原始硬度低，易破碎。由此可见，现有技术还存在很多不足，在低铬多元合金铸 球生产过程中，容易出现缺损现象，微观夹杂物多且分布不均匀，铸造磨球的耐磨性能不是 很好，需要根据生产情况不同，研究兼具高硬度、高冲击韧性、低破碎率、低磨耗和低成本的 性价比高的磨球。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨可靠，冲击性能好低，硬度高的低铬 多兀合金铸球。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C1. 80- 3. 20 %, Si〇-1. 20 %, MnO. 30-1. 00 %, CrO. 50-1. 50 %, S ^ 0. 25 %, P ^ 0. 15 %, Mo ^ 0. 005%,A1 ^ 0. 005%,Cu ^ 0. 005%,Ni ^ 0. 005%,Nb ^ 0. 005%,Ti ^ 0. 005%, Zr 彡 0· 005%，V 彡 0· 005%，B 彡 0· 005%，Mg 彡 0· 005%，余量为铁。
[0006] 优选的，所述低铬多元合金铸球包括以下重量百分比的化学成分：C2. 50%， Sil. 05%, MnO. 72%, CrO. 85%, SO. 005%, P0. 005%, MoO. 001%, A10. 001%, NiO. 001%, NbO. 001%，TiO. 001%，ZrO. 001%，V0. 002%，MgO. 005%，余量为铁。
[0007] 优选的，所述低铬多元合金铸球包括以下重量百分比的化学成分：C3. 20%， Sil. 00%, MnO. 45%, Crl. 00%, SO. 01%, P0. 01%, A10. 005%, CuO. 005%, NbO. 005%, TiO. 005%，ZrO. 005%，V0. 005%，B0. 005%，MgO. 005%，余量为铁。
[0008] 更优选的，所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：
[0009] (1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；
[0010] ⑵将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500- 1600°C ;
[0011] (3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
[0012] (4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温 度为1570- 1600°C，将元素合格的钢水在温度1400- 1450°C下进行细流浇铸；
[0013] (5)当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精 磨；
[0014] (6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至850-900°C，保温5-6小 时；然后在硝盐浴内等温淬火2 - 2. 2小时，硝盐浴温度为250- 300°C，取出自然冷却用自 来水冲洗1一3次即可。
[0015] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明加入适量Ti，使得合金具有硬度 高、耐磨、耐高温的特性，同时韧性较好，耐冲击性好，落球冲击疲劳寿命达到12000次以 上；本发明使用寿命长，硬度适中，生产工艺简单。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步具体说明。
[0017] 实施例一：
[0018] 一种低铬多元合金铸球，包括以下重量百分比的化学成分：C2. 50%，Sil. 05%， MnO. 72%, CrO. 85%, SO. 005%, P0. 005%, MoO. 001%, A10. 001%, NiO. 001%, NbO. 001%, TiO. 001%，ZrO. 001%，V0. 002%，MgO. 005%，余量为铁；
[0019] 所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：
[0020] (1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；
[0021] (2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1600°C ;
[0022] (3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
[0023] (4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温 度为1600°C，将元素合格的钢水在温度1450°C下进行细流浇铸；
[0024] (5)当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精 磨；
[0025] (6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至900°C，保温6小时；然后在 硝盐浴内等温淬火2. 2小时，硝盐浴温度为300°C，取出自然冷却用自来水冲洗3次即可。
[0026] 实施例二：
[0027] -种低铬多兀合金铸球，包括以下重量百分比的化学成分：C3. 20%, Sil. 00%, MnO. 45%, Crl. 000%, SO. 01%, P0. 01%, A10. 005%, CuO. 005%, NbO. 005%, TiO. 005%, ZrO. 005 %，V0. 005 %，B0. 005 %，MgO. 005 %，余量为铁；
[0028] 所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：
[0029] (1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；
[0030] (2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500°C ;
[0031] (3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
[0032] (4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温 度为1570-1：，将元素合格的钢水在温度1400°C下进行细流浇铸；
[0033] (5)当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精 磨；
[0034] (6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至850°C，保温5小时；然后在 硝盐浴内等温淬火2小时，硝盐浴温度为250°C，取出自然冷却用自来水冲洗1次即可。
[0035] 实施例三：
[0036] -种低铬低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分： C1. 80 %, MnO. 30 %, CrO. 50 %, SO. 25 %, P0. 15 %, M〇0. 005 %, A10. 005 %, CuO. 005 %, NiO. 005%，NbO. 005%，TiO. 005%，ZrO. 005%，V0. 005%，余量为铁；
[0037] 所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：
[0038] (1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；
[0039] (2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1550°C ;
[0040] (3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
[0041] (4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温 度为1580°C，将元素合格的钢水在温度1430°C下进行细流浇铸；
[0042] (5)当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精 磨；
[0043] (6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至860°C，保温5. 5小时；然后 在硝盐浴内等温淬火2. 1小时，硝盐浴温度为280°C，取出自然冷却用自来水冲洗2次即可。
[0044] 实施例四：
[0045] 一种低铬低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分： C2. 00%, Si 1. 20%, Mnl. 00%, Crl. 50%, M〇0. 002%, CuO. 001%, NbO. 003%, TiO. 003%, ZrO. 002 %，V0. 002 %，B0. 002 %，MgO. 002 %，余量为铁；
[0046] 所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：
[0047] (1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；
[0048] (2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1580°C ;
[0049] (3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
[0050] (4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温 度为1590°C，将元素合格的钢水在温度1420°C下进行细流浇铸；
[0051] (5)当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精 磨；
[0052] (6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至890°C，保温5小时；然后在 硝盐浴内等温淬火2小时，硝盐浴温度为260°C，取出自然冷却用自来水冲洗1次即可。
[0053] 实施例五：
[0054] -种低铬低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分： C3. 00%, SiO. 50%, MnO. 500%, Crl. 20%, SO. 004%, P0. 004%, MoO. 0005%, A10. 0005%, CuO. 003 %,Ni0. 002 %, NbO. 004 %, TiO. 004 %,Zr0. 004 %,V0. 004 %,B0. 004 %, Mg0.004%，余量为铁；
[0055] 所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：
[0056] (1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；
[0057] (2)将配好的原料置入中频电炉进行烙炼，烙炼温度为1560°C ;
[0058] (3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
[0059] (4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温 度为1600°C，将元素合格的钢水在温度1430°C下进行细流浇铸；
[0060] (5)当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精 磨；
[0061] (6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至870°C，保温6小时；然后在 硝盐浴内等温淬火2. 2小时，硝盐浴温度为290°C，取出自然冷却用自来水冲洗3次即可。
[0062] 本发明加入适量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性，同时韧性较好，耐 冲击性好，落球冲击疲劳寿命达到12000次以上；本发明使用寿命长，硬度适中，生产工艺 简单。
[0063] 最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均 应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1. 一种低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C1. 80- 3. 20 %, Si〇-1. 20 %, MnO. 30-1. 00 %, CrO. 50-1. 50 %, S ^ 0. 25 %, P ^ 0. 15 %, Mo ^ 0. 005%,A1 ^ 0. 005%,Cu ^ 0. 005%,Ni ^ 0. 005%,Nb ^ 0. 005%,Ti ^ 0. 005%, Zr 彡 0· 005%，V 彡 0· 005%，B 彡 0· 005%，Mg 彡 0· 005%，余量为铁。
2. 根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的 化学成分：C2.50%，Sil.05%，Mn0.72%，Cr0.85%，S0.005 %，P0.005 %，MoO.OOl%， Α10· 001%，NiO. 001%，NbO. 001%，TiO. 001%，ZrO. 001%，V0. 002%，MgO. 005%，余量为 铁。
3. 根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比 的化学成分：C3. 20%，Sil. 00%，Μη0· 45%，Crl. 00%，S0. 01 %，P0. 01 %，A10. 005%， CuO. 005%，Nb0. 005%，Ti0. 005%，Zr0. 005%，V0. 005%，Β0· 005%，Mg0. 005%，余量为铁。
4. 根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球的制作方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料； (2) 将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500- 1600°C ; (3) 对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比； (4) 将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为 1570- 1600°C，将元素合格的钢水在温度1400- 1450°C下进行细流浇铸； (5) 当铸件表面温度不超过600°C时，将冷却后的低铬多元合金铸球板进行分离、精 磨； (6) 将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至850- 900°C，保温5-6小时； 然后在硝盐浴内等温淬火2 - 2. 2小时，硝盐浴温度为250- 300°C，取出自然冷却用自来水 冲洗1一3次即可。
【文档编号】C22C38/36GK104152813SQ201410334463
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】仰明 申请人:安徽省三方耐磨股份有限公司