一种高铬耐磨铸铁钢球的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：C：2.6％-2.8％；Si：0.8％-1.2％；Cr：18％-20％；Mn：2.3％-2.5％；V：0.02％-0.05％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.2％-0.4％；B：0.005％-0.01％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料为Fe；根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；S2：将S1中得到的铸件在930-940℃，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至230-240℃进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
【专利说明】一种高铬耐磨铸铁钢球
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨机械【技术领域】，尤其涉及一种高铬耐磨铸铁钢球。
【背景技术】
[0002] 高铬耐磨铸铁钢球是粉碎工业的第一大耐磨材料消耗件，每年国内仅选矿行业就 需要消耗约200万吨各种材质的钢球，而我国水泥工业每年也需要消耗20万吨。耐磨钢球 是球磨机重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用，其广 泛用于水泥厂、发电厂等。
[0003] 高铬耐磨铸铁钢球在运转过程中，工作条件十分复杂，当运动件高速运转时，钢球 与其支撑装置之间主要是以点或线相接触，承受着集中的周期性的交变载荷，其应力变化 可由零到最大，再由最大到零，接触面积越小，承受的应力就越大。同时钢球还要承受由于 离心力引起的负荷和与其支撑装置之间产生的弹性变形。除此之外，钢球在工作过程还受 到润滑油等其他杂质的腐蚀，因此对耐磨钢球的综合性能有着较高的要求。现有技术中，高 铬耐磨铸铁钢球通常存在淬透性和韧性不足，导致其耐磨性不能满足研磨要求，为了提高 耐磨性，采用多种贵金属元素添加,其成本又过高，需要进行改进。
【发明内容】
[0004] 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铬耐磨铸铁钢球，其 具有1?耐磨、1?使用寿命的优点。
[0005] 本发明提出的一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
[0006] C ：2, 6 % -2. 8 % ；Si ：0. 8 % -1. 2 % ；Cr ：18 % -20 % ；Mn ：2. 3 % -2. 5 % ；V ： 0. 02 % -0. 05 % ；Ti ：0. 02 % -〇. 03 % ；A1 ：0. 2 % -〇. 4 % ；B ：0. 005 % -〇. 01 % ；Mo ： 0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料为 Fe ;
[0007] 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
[0008] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型 后，清理，得到铸件；
[0009] S2 :将S1中得到的铸件在930-940°C，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件 升温至230-240°C进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨 钢球成品。
[0010] 在上述技术方案中，在较高含量的C、Cr元素基础上，添加了适量的Μη和微量的B， 提高材料的淬硬性；复合添加 V和Ti，可以细化晶粒、净化晶界，改善碳化物的形态、大小、 数量与分布，抑制Μη元素带来的晶粒粗化影响，同时可以提高熔铸过程中铁水的流动性， 提高工艺控制性；Α1和Mo的复合添加，可以增强脱氧效果，从而提高钢球的抗氧化性能；控 制S和P的含量，可以提高钢球的综合性能的过度恶化；根据合金化优化结果，合理设定了 热处理的温度和时间，使得钢球实现良好硬度和韧性的结合，从而获得高耐磨、高使用寿命 的优点。 toon] 优选地，其各组分的重量百分数如下：
[0012] C ：2, 65% -2. 75% ；Si ：0. 9% -1. 05% ；Cr ：18. 5% -19. 5% ；Mn ：2. 35% -2. 45% ； V ：0. 03% -o. 04% ；Ti ：0. 022% -〇. 028% ；A1 ：0. 25% -〇. 35% ；B ：0. 006% -〇. 008% ；Mo ： 0· 18% -0· 22% ;S :0-0· 01% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe。
[0013] 优选地，其各组分的重量百分数如下：
[0014] C ：2. 7% ；Si ：1. 0% ；Cr ：19% ；Mn ：2. 4% ；V ：0. 035% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 3% ；B ： 0· 007% ;Mo :0· 2% ;S :0· 004% ;P :0· 02% ;余料为 Fe。
[0015] 优选地，在步骤S2中，将SI中得到的铸件在933-937°C，保温2. 5小时，然后水淬， 将淬火后的铸件升温至232-238?进行回火处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到 室温，得到耐磨钢球成品。
[0016] 优选地，在步骤S2中，将S1中得到的铸件在935°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬 火后的铸件升温至235°C进行回火处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得 到耐磨钢球成品。
[0017] 在本发明中，通过对钢球的成分设计和制备工艺进行了优化，提高了高铬耐磨铸 铁钢球的综合性能，并使得钢球具有高耐磨、高使用寿命的优点。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明， 而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明 的保护范围内。
[0019] 实施例1
[0020] 一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
[0021] C ：2. 7% ；Si ：1. 0% ；Cr ：19% ；Mn ：2. 4% ；V ：0. 035% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 3% ；B ： 0· 007% ;Mo :0· 2% ;S :0· 004% ;P :0· 02% ;余料为 Fe ;
[0022] 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
[0023] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型 后，清理，得到铸件；
[0024] S2 :将S1中得到的铸件在935°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温 至235°C进行回火处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
[0025] 实施例2
[0026] 一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
[0027] C ：2, 6 % ；Si ：0. 8 % ；Cr ：18 % ；Mn ：2. 3 % ；V ：0. 02 % ；Ti ：0. 02 % ；A1 ：0. 2 % ；B ： 0· 005% ;Mo :0· 15% ;S :0· 003% ;P :0· 01% ;余料为 Fe ;
[0028] 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
[0029] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型 后，清理，得到铸件；
[0030] S2 :将S1中得到的铸件在930°C，保温3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至 240°C进行回火处理，保温1小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
[0031] 实施例3
【权利要求】
1. 一种高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下： C：2. 6 % -2. 8 %；Si：0. 8 % -1. 2 % ；Cr ：18 % -20 % ；Mn ：2. 3 % -2. 5 % ；V ： 0. 02 % -0. 05 % ；Ti ：0. 02 % -〇. 03 % ；A1 ：0. 2 % -〇. 4 % ；B ：0. 005 % -〇. 01 % ；Mo ： 0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料为 Fe ; 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球： 51 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清 理，得到铸件； 52 :将S1中得到的铸件在930-940°C，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温 至230-240°C进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球 成品。
2. 根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如 下： C ：2, 65 % -2. 75 % ；Si ：0. 9 % -1. 05 % ；Cr ：18. 5 % -19. 5 % ；Mn ：2. 35 % -2. 45 % ；V ： 0. 03 % -0. 04 % ；Ti ：0. 022 % -〇. 028 % ；A1 ：0. 25 % -〇. 35 % ；B ：0. 006 % -〇. 008 % ；Mo ： 0· 18% -0· 22% ;S :0-0· 01% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe。
3. 根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如 下： C ：2, 7 % ；Si ：1. 0 % ；Cr ：19 % ；Mn ：2. 4 % ；V ：0. 035 % ；Ti ：0. 025 % ；A1 ：0. 3 % ；B ： 0· 007% ;Mo :0· 2% ;S :0· 004% ;P :0· 02% ;余料为 Fe。
4. 根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，在步骤S2中，将SI中得到 的铸件在933-937°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至232-238°C进行回火 处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
5. 根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，在步骤S2中，将S1中得到 的铸件在935°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至235°C进行回火处理，保 温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
【文档编号】C21D9/36GK104109798SQ201410377339
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】熊夏鸣 申请人:宁国市南方耐磨材料有限公司