一種低鉻多元合金鑄球的制作方法
【專利摘要】本發明涉及耐磨材料【技術領域】，它公開了一種低鉻多元合金鑄球，包括以下重量百分比的化學成分：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％，余量為鐵。本發明加入適量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高溫的特性，同時韌性較好，耐沖擊性好，落球沖擊疲勞壽命達到12000次以上；本發明使用壽命長，硬度適中，生產工藝簡單。
【專利說明】一種低鉻多元合金鑄球
【技術領域】
[0001] 本發明涉及耐磨材料【技術領域】，尤其涉及到一種低鉻多元合金鑄球。
【背景技術】
[0002] 隨著冶金礦山、建材水泥、熱電磨煤、化工粉料、核料工業、非鐵金屬原材料和煉鐵 高爐煤粉等行業所需磨球不斷增加，我國磨球生產規模迅速發展。熔煉設備和鑄造工藝也 不斷得到改進。低鉻磨球應用于水泥干磨作業時，耐磨性是普通鋼的7- 9倍；應用于礦山 濕磨作業時，是普通鋼球的2- 3倍，是中碳、高碳淬火+回火鋼球的1 一 1. 5倍。目前磨球 的種類主要有中錳球磨鑄鐵磨球、低碳白口鑄鐵磨球，以及高鉻鑄鐵磨球等。高鉻鑄鐵磨球 性能優良，表面硬度和體積硬度較高，但沖擊韌性較低，隨著鉻的價格走高，高鉻鑄鐵磨球 的價格也一路走高；中鉻磨球的表面硬度和體積硬度較低，使用壽命短；中錳球磨鑄鐵磨 球不耐腐蝕，原始硬度低，易破碎。由此可見，現有技術還存在很多不足，在低鉻多元合金鑄 球生產過程中，容易出現缺損現象，微觀夾雜物多且分布不均勻，鑄造磨球的耐磨性能不是 很好，需要根據生產情況不同，研究兼具高硬度、高沖擊韌性、低破碎率、低磨耗和低成本的 性價比高的磨球。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種耐磨可靠，沖擊性能好低，硬度高的低鉻 多兀合金鑄球。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：
[0005] -種低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比的化學成分：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%，余量為鐵。
[0006] 優選的，所述低鉻多元合金鑄球包括以下重量百分比的化學成分：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%，余量為鐵。
[0007] 優選的，所述低鉻多元合金鑄球包括以下重量百分比的化學成分：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%，余量為鐵。
[0008] 更優選的，所述低鉻多元合金鑄球的制作方法包括以下步驟：
[0009] (1)采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料；
[0010] ⑵將配好的原料置入中頻電爐進行熔煉，熔煉溫度為1500- 1600°C ;
[0011] (3)對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比；
[0012] (4)將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫 度為1570- 1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1400- 1450°C下進行細流澆鑄；
[0013] (5)當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球進行分離、精 磨；
[0014] (6)將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至850-900°C，保溫5-6小 時；然后在硝鹽浴內等溫淬火2 - 2. 2小時，硝鹽浴溫度為250- 300°C，取出自然冷卻用自 來水沖洗1一3次即可。
[0015] 本發明與現有技術相比，具有以下優點：本發明加入適量Ti，使得合金具有硬度 高、耐磨、耐高溫的特性，同時韌性較好，耐沖擊性好，落球沖擊疲勞壽命達到12000次以 上；本發明使用壽命長，硬度適中，生產工藝簡單。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步具體說明。
[0017] 實施例一：
[0018] 一種低鉻多元合金鑄球，包括以下重量百分比的化學成分：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%，余量為鐵；
[0019] 所述低鉻多元合金鑄球的制作方法包括以下步驟：
[0020] (1)采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料；
[0021] (2)將配好的原料置入中頻電爐進行熔煉，熔煉溫度為1600°C ;
[0022] (3)對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比；
[0023] (4)將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫 度為1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1450°C下進行細流澆鑄；
[0024] (5)當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球進行分離、精 磨；
[0025] (6)將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至900°C，保溫6小時；然后在 硝鹽浴內等溫淬火2. 2小時，硝鹽浴溫度為300°C，取出自然冷卻用自來水沖洗3次即可。
[0026] 實施例二：
[0027] -種低鉻多兀合金鑄球，包括以下重量百分比的化學成分：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 %，余量為鐵；
[0028] 所述低鉻多元合金鑄球的制作方法包括以下步驟：
[0029] (1)采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料；
[0030] (2)將配好的原料置入中頻電爐進行熔煉，熔煉溫度為1500°C ;
[0031] (3)對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比；
[0032] (4)將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫 度為1570-1：，將元素合格的鋼水在溫度1400°C下進行細流澆鑄；
[0033] (5)當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球進行分離、精 磨；
[0034] (6)將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至850°C，保溫5小時；然后在 硝鹽浴內等溫淬火2小時，硝鹽浴溫度為250°C，取出自然冷卻用自來水沖洗1次即可。
[0035] 實施例三：
[0036] -種低鉻低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比的化學成分： 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%，余量為鐵；
[0037] 所述低鉻多元合金鑄球的制作方法包括以下步驟：
[0038] (1)采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料；
[0039] (2)將配好的原料置入中頻電爐進行熔煉，熔煉溫度為1550°C ;
[0040] (3)對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比；
[0041] (4)將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫 度為1580°C，將元素合格的鋼水在溫度1430°C下進行細流澆鑄；
[0042] (5)當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球進行分離、精 磨；
[0043] (6)將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至860°C，保溫5. 5小時；然后 在硝鹽浴內等溫淬火2. 1小時，硝鹽浴溫度為280°C，取出自然冷卻用自來水沖洗2次即可。
[0044] 實施例四：
[0045] 一種低鉻低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比的化學成分： 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 %，余量為鐵；
[0046] 所述低鉻多元合金鑄球的制作方法包括以下步驟：
[0047] (1)采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料；
[0048] (2)將配好的原料置入中頻電爐進行熔煉，熔煉溫度為1580°C ;
[0049] (3)對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比；
[0050] (4)將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫 度為1590°C，將元素合格的鋼水在溫度1420°C下進行細流澆鑄；
[0051] (5)當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球進行分離、精 磨；
[0052] (6)將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至890°C，保溫5小時；然后在 硝鹽浴內等溫淬火2小時，硝鹽浴溫度為260°C，取出自然冷卻用自來水沖洗1次即可。
[0053] 實施例五：
[0054] -種低鉻低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比的化學成分： 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%，余量為鐵；
[0055] 所述低鉻多元合金鑄球的制作方法包括以下步驟：
[0056] (1)采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料；
[0057] (2)將配好的原料置入中頻電爐進行烙煉，烙煉溫度為1560°C ;
[0058] (3)對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比；
[0059] (4)將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫 度為1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1430°C下進行細流澆鑄；
[0060] (5)當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球進行分離、精 磨；
[0061] (6)將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至870°C，保溫6小時；然后在 硝鹽浴內等溫淬火2. 2小時，硝鹽浴溫度為290°C，取出自然冷卻用自來水沖洗3次即可。
[0062] 本發明加入適量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高溫的特性，同時韌性較好，耐 沖擊性好，落球沖擊疲勞壽命達到12000次以上；本發明使用壽命長，硬度適中，生產工藝 簡單。
[0063] 最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發明的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對 本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均 應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1. 一種低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比的化學成分：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%，余量為鐵。
2. 根據權利要求1所述的低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比的 化學成分：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%，余量為 鐵。
3. 根據權利要求1所述的低鉻多元合金鑄球，其特征在于，包括以下重量百分比 的化學成分：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%，余量為鐵。
4. 根據權利要求1所述的低鉻多元合金鑄球的制作方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 采用廢鋼材料為原料按照所述低鉻多元合金鑄球的配比進行配料； (2) 將配好的原料置入中頻電爐進行熔煉，熔煉溫度為1500- 1600°C ; (3) 對熔煉得到的鋼水進行檢驗分析，根據檢驗結果對鋼水進行元素二次配比； (4) 將變質劑用鐵皮或錫箔紙將包裹置于鋼包底部，對鋼水進行變質處理，變質溫度為 1570- 1600°C，將元素合格的鋼水在溫度1400- 1450°C下進行細流澆鑄； (5) 當鑄件表面溫度不超過600°C時，將冷卻后的低鉻多元合金鑄球板進行分離、精 磨； (6) 將精磨后的低鉻多元合金鑄球投入加熱爐，升溫至850- 900°C，保溫5-6小時； 然后在硝鹽浴內等溫淬火2 - 2. 2小時，硝鹽浴溫度為250- 300°C，取出自然冷卻用自來水 沖洗1一3次即可。
【文檔編號】C22C38/36GK104152813SQ201410334463
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】仰明 申請人:安徽省三方耐磨股份有限公司