一种高铬铸铁磨球的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高铬铸铁磨球的制造方法，熔铸工艺为：试样毛坯在100KW、10kg中频感应电炉中熔炼，熔炼温度为1450℃～1500℃，采用高温浇铸，出炉温度在1400℃左右；热处理工艺为：淬火980℃，空冷至室温，回火温度分别为中温400℃，回火后空冷至室温；所述试样毛坯的合金含量为：碳含量选择在2.5％～3.5％；铬含量小于20％；锰的含量低于2.2％；Si含量0.4～1.2％；钼、铜、钒、钨含量均小于1.0％。铸球的耐磨性能与其热处理工艺密切相关，通过对高铬合金球成分设计和热处理工艺的实验研究，分析高铬合金球的金相组织和性能变化，提出了提高高铬合金球耐磨性的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金
，尤其涉及的是。
技术介绍
球磨机是水泥、电力、选矿、建材等行业中广泛应用的粉磨设备，磨球作为球磨机中的磨矿介质，既要有高的耐磨性，又要有高的韧性。 近年来，随着我国工业的迅速发展，磨球的消耗量很大，对于如何改进磨球性能，提高其使用寿命及生产效率的成形方法，具有广泛的经济效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供。本专利技术的技术方案如下，熔铸工艺为试样毛坯在100KW、10kg中频感应电炉中熔炼，熔炼温度为1450°C 1500°C，采用高温浇铸，出炉温度在1400°C左右；热处理工艺为淬火980°C，空冷至室温，回火温度分别为中温400°C，回火后空冷至室温。所述的高铬铸铁磨球的制造方法，所述试样毛坯的合金含量为碳含量选择在2. 5% 3. 5% ;铬含量小于20% ;锰的含量低于2. 2% ；Si含量0. 4 I. 2% ;钥、铜、钒、钨含量均小于I. 0%。铸球的耐磨性能与其热处理工艺密切相关，通过对高铬合金球成分设计和热处理工艺的实验研究，分析高铬合金球的金相组织和性能变化，提出了提高高铬合金球耐磨性的制造方法。附图说明图I为耐磨球热处理工艺图；图2为不同工艺热处理后耐磨球的金相组织图(400X) ;a、3#试样无热处理b、4#试样980°C淬火c、5#试样980°C淬火400°C回火；d、6#试样980°C淬火600°C回火；图3为不同热处理工艺下的耐磨球的硬度对比；图4为不同热处理工艺下耐磨球的磨粒磨损量对比。具体实施例方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。实施例I、化学成分优化设计基于对基体与碳化物类型的要求，在实验室和工厂条件下对耐磨球的化学成分做了如下优化设计(I)碳C对高铬铸铁基体组织和碳化物有重要影响。C为生成共晶碳化物(Cr、Fe) A的主要元素，在耐磨性方面起着重要作用。碳含量决定碳化物的数量，选择较高的碳含量，可获得较多的高硬度碳化物，提高淬透性及优良的耐磨性、抗热裂性和抗剥落性，但是抗冲击韧性及抗弯强度呈直线下降。所以碳含量选择在2. 5% 3. 5%范围内为适宜。(2)铬Cr是高铬白口铸铁保证优异耐磨性和韧性的基本合金元素，其含量决定碳化物的类型。当含Cr大于10%时，高铬铸铁中的共晶碳化物基本上以M7C3为主，从获得奥、贝基体出发，在高铬铸铁中须控制铬含量小于20%。当Cr达到一定量后，继续增加耐磨性提高并不明显，过少则不能形成高硬度的碳化物(Cr、Fe) 7C3。 (3)锰Mn是形成奥氏体的一种有效元素，提高淬透性。在高铬铸铁中Mn的作用一是脱氧化；二是强化基体和碳化物。含Mn量过高时，将使组织中出现奥氏体，奥氏体组织不适宜作磨球，因为奥氏体磨球不论在干磨和湿磨中，都会造成大量破碎和剥落，但由于脱氧和去硫都用锰，因此锰的含量在耐磨球中不可以过高，低于2. 2%。(4)硅由于Si是非碳化物形成元素，可明显降低淬透性。Si的主要作用的是提高Ms点，减少残余奥氏体。一方面Si固溶于基体中，显著降低淬透性。随着Si含量增加，碳化物变得细小，Si溶于基体中使奥氏体含碳量降低；另一方面，Si又使奥氏体枝晶变得到细化，碳化物变得细碎，而且Si含量增加，碳化物增加，硬度、耐磨性提高，但冲击韧度降低。生产铸态高铬球托氏体磨球时，适当提高Si含量，0. 4 I. 2%，对于Si溶于基本中促进托氏体转变的倾向，提高铸铁的抗腐蚀性有利。5)微量合金化在高铬铸铁中，由于加入的铬大部分进入碳化物，使基体中铬浓度还不足以抑制珠光体型的转变。为提高磨球的铸态淬透性，需加入钥、铜、钒、钨进行微量合金化，其含量均小于1.0%。钥是强化碳化物形成元素，主要作用是细化基体，细化碳化物。钥能使C曲线右移，提高淬透性，当钥和铜联合使用时，提高淬透性的作用更大。钥还可以提高回火稳定性，防止回火脆性，从而改善综合力学性能。在金属型铸造条件下，加入少量即可起明显作用，实用于有特殊要求的耐磨钢球.钒属于微量合金元素，能形成硬度很高的碳氮化物，弥散在基体中，有利于提高基体的显微硬度和耐磨性，同时对晶粒的细化也是有利的。表I高铬铸铁球成分范围(单位％ )本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高铬铸铁磨球的制造方法，其特征在于，熔铸工艺为试样毛坯在中频感应电炉中熔炼，熔炼温度为1450°c 1500°C，采用高温浇铸，出炉温度在1400°C左右；热处理工艺为淬火980°C，空冷至室温，回火温度分别为中温400°C，回火后空冷至...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯利锋，卫英慧，郭志宏，王宏伟，杜华云，李永刚，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：