一種低鉻合金鑄球的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種低鉻合金鑄球，屬于耐磨材料【技術領域】，各成分及重量百分比為：C：2.4-3.0％，Mn：0.6-1.6％，Cr：0.8-1.6％，Si:0.5-0.8％,Cu：0.05-0.1％，S：≤0.02％，P：≤0.02％，Mo：0.1-1.0％；余量為Fe。本發明成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
【專利說明】一種低鉻合金鑄球
【技術領域】
[0001]本發明涉及耐磨材料【技術領域】，具體涉及一種低鉻合金鑄球。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的深入發展，新技術，新設備，新材料越來越為人們所關注。根據我國冶金、建材、電力、農機、煤炭等五個系統的統計加上機械部門汽車、拖拉機、工程機械的不完全統計，我國每年消耗金屬耐磨材料約達300萬噸以上。如果應用摩擦磨損理論防止和減輕摩擦磨損，每年可節約150億美元。因此人們越來越重視金屬耐磨材料的發展和應用。
[0003]改革開放30多年來，我國廣大科技工作者與生產實踐相結合，針對我國設備磨損的具體工況條件和國內資源情況，研制出多種新型耐磨材料。大體分為改性高錳鋼、中錳鋼、超高錳鋼系列；高、中、低碳耐磨合金鋼系列；鉻系抗磨白口鑄鐵系列；錳系、硼系抗磨白口鑄鐵及馬氏體、貝氏體抗磨球墨鑄鐵；不同方法生產的雙金屬復合耐磨材料；表面技術處理的耐磨材料等等。同時在耐磨材料生產工藝設備上先后從日本、德國、南斯拉夫、t匕利時等國引進數 條機械化自動化生產線。如鑄造磨球砂型迪莎自動化生產線；機械化金屬型鑄球生產線；VRH法襯板生產線等。在吸收引進基礎上發展結合國情的新型工藝設備，如消失膜IEPCl鑄造工藝設備，金屬覆膜砂工藝設備，擠壓造型工藝設備，離心鑄造工藝設備等新技術新設備。
[0004]耐磨材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的新型材料，是信息技術、生物技術、能源技術等高【技術領域】和國防建設的重要基礎材料，同時也對改造某些傳統產業具有十分重要的作用。
[0005]耐磨材料是新材料領域的核心，對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，在全球新材料研究領域中，耐磨材料約占85 %。隨著信息社會的到來，特種耐磨材料對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，是二十一世紀信息、生物、能源、環保、空間等高【技術領域】的關鍵材料，成為世界各國新材料領域研究發展的重點，也是世界各國高技術發展中戰略競爭的熱點。
[0006]在中國專利申請號:201310677348中公開一種高碳低鉻多元合金鑄球材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳3.2-3.5、硅2.1-2.3、錳3.9-4.2、鋅0.2-0.5、鉻 2.6-2.8、鈦 0.8-1.1、鎳 0.03-0.05、鎂 0.4-0.5,La0.13-0.15,Ho0.06-0.09,P ^ 0.07、
S ( 0.07、余量為鐵。該技術方案含有合金元素成分過多，導致成本提高。
【發明內容】
[0007]針對上述問題，本發明提供了一種成本低，硬度、韌度、沖擊疲勞壽命較高的低鉻合金鑄球。
[0008]為了解決上述問題，本發明提供的技術方案為:
[0009]一種低鉻合金鑄球，各成分及重量百分比為:C:2.4-3.0%, Mn:0.6-1.6%, Cr:0.8-1.6%, S1:0.5-0.8%，Cu:0.05-0.1%, S..( 0.02%, P..( 0.02%, Mo:0.1-1.0% ;余
量為Fe。
[0010]優選的，各成分及重量百分比為:C:2.6-3.0%, Mn:0.8-1.2%, Cr:0.8-1.2%,S1:0.6-0.8%，Cu:0.08-0.1%, S:0.005-0.02%, P:0.01-0.02%, Mo:0.4-0.8% ;余量為Fe。
[0011]優選的，各成分及重量百分比為:C:2.8%, Mn:0.9%, Cr:0.8%, S1:0.7% ,Cu:
0.09%, S:0.01%, P:0.016%, Mo:0.6% ;余量為 Fe。
[0012]優選的，各成分及重量百分比為:C:2.7%, Mn:1.0%, Cr:1.1%, S1:0.8% ,Cu:
0.08%, S:0.016%, P:0.018%, Mo:0.7% ;余量為 Fe。
[0013]C與Fe、Cr、Mn形成穩定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產生協同作用，提高鑄球的綜合性能。
[0014]Mn是強化元素，提高其耐磨性。
[0015]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強化奧氏體組織，使強度和硬度增加，形變硬化性能增強，從而改善抗磨能力。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
[0017]本發明成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯
部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發明做進一步說明:
[0019]實施例1:
[0020]一種低鉻合金鑄球，各成分及重量百分比為:C:2.8%, Mn:0.9%, Cr:0.8%,S1:0.7%，Cu:0.09%, S:0.01%, P:0.016%, Mo:0.6% ;余量為 Fe。
[0021]制備方法，包括以下步驟:
[0022](I)原料熔煉，溫度為1320攝氏度；
[0023](2)澆注，溫度為1080攝氏度；
[0024](3)熱處理，先在540攝氏度加熱3小時，再在320攝氏度加熱3.2小時。
[0025]C與Fe、Cr、Mn形成穩定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產生協同作用，提高鑄球的綜合性能。
[0026]Mn在是強化元素，提高其耐磨性。
[0027]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強化奧氏體組織，使錘頭的強度和硬度增加，形變硬化性能增強，從而改善抗磨能力。
[0028]本技術方案成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
[0029]實施例2:
[0030]一種低鉻合金鑄球，各成分及重量百分比為:C:2.7%, Mn:1.0%, Cr:1.1%,S1:0.8%，Cu:0.08%, S:0.016%, P:0.018%, Mo:0.7% ;余量為 Fe。
[0031]制備方法，包括以下步驟:
[0032](I)原料熔煉，溫度為1340攝氏度；[0033](2)澆注，溫度為1060攝氏度；
[0034](3)熱處理，先在520攝氏度加熱3.1小時，再在340攝氏度加熱3.0小時。
[0035]C與Fe、Cr、Mn形成穩定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產生協同作用，提高鑄球的綜合性能。
[0036]Mn在是強化元素，提高其耐磨性。
[0037]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強化奧氏體組織，使錘頭的強度和硬度增加，形變硬化性能增強，從而改善抗磨能力。
[0038]本技術方案成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
[0039]實施例3: [0040]一種低鉻合金鑄球，各成分及重量百分比為:C:2.4%, Mn:1.6%, Cr:0.8%,S1:0.5%，Cu:0.1%, S:0.02%, P:0.02%, Mo:1.0% ;余量為 Fe。
[0041]制備方法，包括以下步驟:
[0042](I)原料熔煉，溫度為1360攝氏度；
[0043](2)澆注，溫度為1120攝氏度；
[0044](3)熱處理，先在580攝氏度加熱2.6小時，自然冷卻至室溫后再在300攝氏度加熱2.6小時。
[0045]C與Fe、Cr、Mn形成穩定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產生協同作用，提高鑄球的綜合性能。
[0046]Mn在是強化元素，提高其耐磨性。
[0047]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強化奧氏體組織，使錘頭的強度和硬度增加，形變硬化性能增強，從而改善抗磨能力。
[0048]本技術方案成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
[0049]實施例4:
[0050]一種低鉻合金鑄球，各成分及重量百分比為:C:3.0 %, Mn:0.6 %, Cr:1.6 %,S1:0.5% , Cu:0.1%, S:0.01%, P:0.01%, Mo:0.1% ;余量為 Fe。
[0051]C與Fe、Cr、Mn形成穩定的化合物，通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產生協同作用，提高鑄球的綜合性能。
[0052]Mn在是強化元素，提高其耐磨性。
[0053]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強化奧氏體組織，使錘頭的強度和硬度增加，形變硬化性能增強，從而改善抗磨能力。
[0054]本技術方案成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
[0055]實施例5:
[0056]一種低鉻合金鑄球，各成分及重量百分比為:C:2.8%，Mn:1.4%，Cr:1.2%，S1:0.6%，Cu:0.1%, S:0.016%, P:0.014%, Mo:0.5% ;余量為 Fe。
[0057]制備方法，包括以下步驟:
[0058](I)原料熔煉，溫度為1360攝氏度；[0059](2)澆注，溫度為1055攝氏度；
[0060](3)熱處理，先在530攝氏度加熱3.1小時，自然冷卻至室溫后再在375攝氏度加熱2.9小時。
[0061]C與Fe、Cr、Mn形成穩定的化合物,通過熱處理提高其硬度和耐磨性；C與其他元素產生協同作用，提高鑄球的綜合性能。
[0062]Mn在是強化元素，提高其耐磨性。
[0063]Mo能夠有效地抑制滲碳體聚集，強化奧氏體組織，使錘頭的強度和硬度增加，形變硬化性能增強，從而改善抗磨能力。
[0064]本技術方案成本較低，HRC≥50，沖擊值≥1.6J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000
次，芯部硬度與表面硬度基本一致，韌性好。
[0065]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種低鉻合金鑄球，其特征在于，各成分及重量百分比為:C:2.4-3.0%，Mn:.0.6-1.6%,Cr:0.8-1.6%,S1:0.5-0.8%，Cu:0.05-0.1%,S..( 0.02%,P..( 0.02%,Mo:.0.1-1.0% ;余量為 Fe。
2.根據權利要求1所述的低鉻合金鑄球，其特征在于，各成分及重量百分比為:C:2.6-3.0 %，Mn:0.8-1.2 %, Cr:0.8-1.2 %, S1:0.6-0.8 % , Cu:0.08-0.1 %, S:.0.005-0.02%, P:0.01-0.02%, Mo:0.4-0.8% ;余量為 Fe。
3.根據權利要求1或2所述的低鉻合金鑄球，其特征在于，各成分及重量百分比為:C:.2.8%, Mn:0.9%, Cr:0.8%, S1:0.7%，Cu:0.09%, S:0.01%, P:0.016%, Mo:0.6% ;余量為Fe。
4.根據權利要求1或2所述的低鉻合金鑄球，其特征在于，各成分及重量百分比為:C:.2.7%, Mn:1.0 %, Cr:1.1%, S1:0.8% , Cu:0.08%, S:0.016%, P:0.018%, Mo:0.7% ;余量為Fe。
【文檔編號】C22C37/10GK103981430SQ201410191555
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】包瑋 申請人:中建材寧國新馬耐磨材料有限公司