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一种具有良好力学性能的耐磨球制造技术

技术编号:10698461 阅读:312 留言:0更新日期:2014-11-27 03:09
本发明专利技术公开了一种具有良好力学性能的耐磨球,各成分及重量百分比为:C:2.95—3.0%、Si:1.2—1.24%、Mn:0.7—0.8%、Cr:21—21.5%、B:0.1—0.2%、Mo:0.4—0.45%、Re:0.04—0.06%、S:≤0.02%、P:≤0.02%;余量为Fe。本发明专利技术通过合理配方设计,合理熔炼、浇铸、热处理工艺,提高了磨铸球的整体机械性能,通过浇铸时间、浇铸时长的控制,防止缩松、缩孔的产生,也提高了耐磨铸球的韧性和耐磨性,淬火态邵氏A型硬度≥62度,冲击值≥8.2J/cm2,落球冲击疲劳寿命≥20000次,芯部硬度与表面硬度基本一致,破碎率低于7%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种具有良好力学性能的耐磨球,各成分及重量百分比为:C:2.95—3.0%、Si:1.2—1.24%、Mn:0.7—0.8%、Cr:21—21.5%、B:0.1—0.2%、Mo:0.4—0.45%、Re:0.04—0.06%、S:≤0.02%、P:≤0.02%;余量为Fe。本专利技术通过合理配方设计,合理熔炼、浇铸、热处理工艺,提高了磨铸球的整体机械性能,通过浇铸时间、浇铸时长的控制,防止缩松、缩孔的产生,也提高了耐磨铸球的韧性和耐磨性,淬火态邵氏A型硬度≥62度,冲击值≥8.2J/cm2,落球冲击疲劳寿命≥20000次,芯部硬度与表面硬度基本一致,破碎率低于7%。【专利说明】一种具有良好力学性能的耐磨球
本专利技术涉及耐磨球
,具体涉及一种具有良好力学性能的耐磨球。
技术介绍
球磨机是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥,硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、玻璃陶瓷等生产行业,对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机由给料部、出料部、回转部、减速机、小传动齿轮、电机、电控等主要部分组成。中空轴采用铸钢件,内衬可拆换,回转大齿轮采用铸件滚齿加工,筒体内镶有耐磨衬板,具有良好的耐磨性。 耐磨铸球是指用于球磨机中的粉碎介质,用于粉碎磨机中的物料。目前有两种形式:一是以铬为主要合金元素的白口铸铁简称铬合金铸铁,以铬合金铸铁为材料的铸造磨球称为铬合金铸铁磨球;二是以球墨铸铁为材料的铸造磨球称为球墨铸铁磨球,其中通过热处理获得的基体组织主要是贝氏体的球墨铸铁磨球简称贝氏体球铁磨球;通过热处理获得的基体组织主要是马氏体的球墨铸铁磨球简称马氏体球铁磨球。 在中国专利申请号:201310569196中公开了一种高铬七元高合金耐磨球,各化学成分按重量百分比为:C:3.4 ~3.7%、S1:l.2 ~1.6%、Mn:0.5 ~1.0%、P ≤ 0.03%、S ≤ 0.03%,Cu:0.5 ~1.2%,Cr:ll.0 ~12.0%,T1:0.05 ~0.1%、余量为 Fe。热处理将室温状态下的耐磨球装入热处理炉中,在500°C以下时,升温速度不高于80°C /h ;升温达到500°C时保温2~3小时;再加热从500°C到920°C时的升温速度为100~110°C /h ;达到920°C后保温I~2小时 ,此时温度控制在910~930°C ;转入油中淬火至150°C~室温,重装入热处理炉,炉温控制在300~360°C,保温2~6小时后空冷。该技术方案中的耐磨球,其耐磨性先是随含碳量增加而提高,当含碳量达到3.0-3.2%时耐磨性最佳,进一步提高含碳量耐磨性逐渐降低,机械性能不足,该技术方案有待改进。 在中国专利申请号:201310677162中公开了一种耐磨铸球材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.6-1.8、硅1.2-1.5、锰2.4-2.7、硼0.4-0.6、铬13.2-14.5、钛 5.8-6.5、Be0.7-0.9、La0.03-0.05、P ≤ 0.07、S ≤ 0.07、余量为铁。在中国专利申请号:201310677484中公开了一种耐磨中铬多元合金铸球材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 2.6-2.9、硅 1.6-1.8、锰 3.2-3.5、镍 0.3-0.6、钒 2.1-2.3、硼 0.7-0.9、钨 0.6-0.8、钛 1.6-1.8、铬 6-7、Lu0.05-0.08、Zr0.06-0.09、P ≤ 0.07、S ≤ 0.07、余量为铁。以上两个技术方案中的稀有元素含量过多,导致成本增加,同时有害元素P、S含量较多,耐磨材料的实际成分离共晶点较远,液固两相区域过宽,导致凝固时离金属型磨球型腔外表面区域稍远区域,易呈现糊状凝固特点,易堵住补缩通道,容易产生缩松、缩孔的现象,以上两个技术方案有待改进。 在中国专利申请号:201210291075中公开了一种高碳高铬高锰合金铸球的制造方法,原料为废钢:轴承边角料:C:0.3-1.0% ;Si 0.4% ;Mn 0.3% ;Cr:0.5-1.5% ;高碳铬铁:Cr:60% ;Si 1.5 ;Fe 38% ;高碳锰铁:Mn:58% ;S:≤ 2% ;Fe:≤ 40%。该技术方案使用寿命低,硬度、耐磨性均不足。 在中国专利申请号:201010226728.8中公开了一种高硅中铬磨球及其二次变质加工工艺,所述高硅中铬磨球按重量百分比由2.2~3.3%的C、l.7~2.2%的S1、0.8~ 1.5 % 的 Μη、0 ~0.05 % 的 P、0 ~0.05 % 的 S、6.0 ~9.0 % 的 Cr、0.003 ~0.008 % 的 B、 0.01~0.025%的Ti以及余量的Fe组成,其中,所述Ti和B的重量比大于3。该技术方案的浇铸时间过长,容易衰退至初始状态,该技术方案有待改进。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术型提供了一种具有良好力学性能的耐磨球,耐磨性、韧性、硬度好,使用寿命长。 为了解决上述问题,本专利技术型提供的技术方案为: 一种具有良好力学性能的耐磨球,各成分及重量百分比为:C:2.95 — 3.0%、Si: 1.2—1.24 %、Mn:0.7—0.8 Cr:21-21.5 B:0.1—0.2 Mo:0.4—0.45 %, Re: 0.04—0.06%, S..( 0.02%,P..( 0.02% ;余量为 Fe。 优选的,各成分及重量百分比为:C:2.97—3.0%, S1:1.2—1.23%, Mn:0.73— 0.8 Cr:21-21.4 %、B:0.13 — 0.2 %、Mo:0.4—0.44 %、Re:0.045— 0.06 S:≤ 0.02%,P 0.02% ;余量为 Fe。 优选的,各成分及重量百分比为:C:2.97%, S1:1.23%、Mn:0.73%、Cr:21.4%、B:0.15%,Mo:0.44%, Re:0.045%, S:0.02%, P:0.01% ;余量为 Fe。 优选的,各成分及重量百分比为:C:2.98%, Si:1.22%, Mn:0.75%, Cr:21.2%,B:0.13%,Mo:0.42%, Re:0.055%, S:0.01%, P:0.02% ;余量为 Fe。 耐磨球的生产方法,包括以下步骤: (I)加入废钢、生铁、硅铁,采用中频炉进行熔炼,温度为1520— 1530°C时加入已经预热的锰铁,并进行成分分析、调整;温度为1560— 1570°C时加入铝条进行脱氧处理,并进行扒渣处理; (2)加入Re进行变质处理:粒度1.0—1.2mm,在50—55%的铁水倒入钢水包时随铁液加入; (3)浇铸;温度为:1360— 1380°C ; (4)开箱、打磨,开箱温度330— 340°C ; (5)淬火处理:以80°C /h的速率加热至900°C,在温度为900— 920°C时,保温 3.4—3.8小时,然后再以120°C /h的速率冷却至室温; (6)回火处理:以60°C /h的速率加热至430°C,在温度为430— 440°C时,保温 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有良好力学性能的耐磨球,其特征在于:各成分及重量百分比为:C:2.95—3.0%、Si:1.2—1.24%、Mn:0.7—0.8%、Cr:21—21.5%、B:0.1—0.2%、Mo:0.4—0.45%、Re:0.04—0.06%、S:≤0.02%、P:≤0.02%;余量为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴永
申请(专利权)人:吴永
类型:发明
国别省市:安徽;34

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