CN103014481A

CN103014481A - 多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球及其制造方法

Info

Publication number: CN103014481A
Application number: CN2012105270775A
Authority: CN
Inventors: 张在武
Original assignee: MAANSHAN HENGDA WEAR-RESISTANT MATERIALS Co Ltd
Current assignee: MAANSHAN HENGDA WEAR-RESISTANT MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明公开了一种多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球，该磨球中各化学组分的重量百分比为：C3.2-3.5%、Si2.5-2.8%、Mn0.3-0.5%、Cr3.2-3.3%、Mo0.5-0.8%、Cu0.5-1.0%、Mg0.03-0.05%、La0.02-0.03%、Y0.02-0.04%、Er0.02-0.03%、P≤0.08%、S≤0.04%，余量为Fe。本发明通过优选材料配方，调整铸造熔炼工艺，结合合理的热处理方法，保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率，而且还能有效地降低生产成本和能耗，节约有限资源，具有极高的经济价值和社会效益。

Description

多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球及其制造方法，属于耐磨材料技术领域。

背景技术

球磨机是冶金矿山、建材水泥、电力化工等行业粉料生产与加工的主要设备，球磨机工作过程中，其磨球作为终端产品，属于主要易磨损件其使用量大，对使用成本影响极大，一直备受人们的关注。随着工业的发展，各式大型球磨机逐年增加，磨球的消耗也大幅度增长。这不仅消耗大量的钢铁材料，而且大量的铁粉进入锅炉，侵蚀锅炉零件，降低其寿命。目前磨球存在耐腐蚀性较差，冲击韧性较低，耐磨性能差等长缺点。所以，研制出一种综合性能稳定、磨耗低的耐磨球，具有重要的经济意义。

发明内容

本发明的目的是为解决磨球冲击韧性较差，耐磨、耐腐蚀性能不高等问题，提供一种多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球及其制造方法。

本发明采用的技术方案如下：

多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球中各化学成分的重量百分比为：C 3.2-3.5%、Si 2.5-2.8%、Mn 0.3-0.5%、Cr 3.2-3.3%、Mo 0.5-0.8%、Cu 0.5-1.0%、Mg 0.03-0.05%、La 0.02-0.03%、Y 0.02-0.04%、Er 0.02-0.03%、P≤0.08%、S≤0.04%，余量为Fe。

多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）按照上述各化学成分重量配比向熔炼炉中加入生铁、废钢、锰铁、硅铁、铜、回炉料等炉料进行熔炼，熔炼温度为1480-1520℃；检验各化学成分；

（2）出炉前，在浇包内分别球化剂和孕育剂进行球化处理和孕育处理，再检验各化学成分，出炉温度为1420-1450℃；

（3）浇注前，将金属型模具预加热至220-250℃，浇注温度为1360-1420℃，铁水包流的高度不允许超过200mm，中间不允许出现断裂流或从冒口中补浇铁水，待冒口呈粉红色时，开模落球, 进行热处理；

（1）将磨球加热到920-960℃进行奥氏体化，保温0.5-1h，再以60-70℃/小时速度降温至550-600℃，加热保温2-3小时；然后在20号机油中淬火，机油温度为180-250℃，淬火时间为20-100s，最后在220-240℃下保温回火2-4h，取出空冷至室温即可。

所述的球化剂为稀土硅铁镁合金，其粒度为5-12mm，其加入量为铁水重量的1.2-1.8%；所述的孕育剂为75%硅铁合金，其粒度为8-12mm，其加入量为铁水重量的0.8-1.2%。

本发明的有益效果：

本发明通过优选材料配方，调整铸造熔炼工艺，结合合理的热处理方法，保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率，而且还能有效地降低生产成本和能耗，节约有限资源，具有极高的经济价值和社会效益。

具体实施方式

（1）按照上述各化学成分重量配比向熔炼炉中加入生铁、废钢、锰铁、硅铁、铜、回炉料等炉料进行熔炼，熔炼温度为1520℃；

（2）出炉前，在浇包内分别球化剂和孕育剂进行球化处理和孕育处理，出炉温度为1450℃；

（3）浇注前，将金属型模具预加热至250℃，浇注温度为1420℃，铁水包流的高度不允许超过200mm，中间不允许出现断裂流或从冒口中补浇铁水，待冒口呈粉红色时，开模落球, 进行热处理；

（4）将磨球加热到920-940℃进行奥氏体化，保温1h，再以60-70℃/小时速度降温至600℃，加热保温3小时；然后在20号机油中淬火，机油温度为230-250℃，淬火时间为80-100s，最后在220-240℃下保温回火3h，取出空冷至室温。表面再进行渗碳处理。

其中，所述的球化剂为稀土硅铁镁合金，其粒度为10 mm，其加入量为铁水重量的1.5%；所述的孕育剂为75%硅铁合金，其粒度为8 mm，其加入量为铁水重量的1.0%。

经检验，产物化学成分为：C 3.36%、Si 2.71%、Mn 0.42%、Cr 3.27%、Mo 0.69%、Cu 0.84%、Mg 0.048%、La 0.022%、Y 0.035%、Er 0.023%、P 0.056%、S 0.026%，余量为Fe。力学性能为：硬度63.4HRC，冲击韧性21.6J/cm²。

Claims

1.一种多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球，其特征在于，该磨球中各化学成分的重量百分比为：C 3.2-3.5%、Si 2.5-2.8%、Mn 0.3-0.5%、Cr 3.2-3.3%、Mo 0.5-0.8%、Cu 0.5-1.0%、Mg 0.03-0.05%、La 0.02-0.03%、Y 0.02-0.04%、Er 0.02-0.03%、P≤0.08%、S≤0.04%，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

（2）出炉前，在浇包内分别球化剂和孕育剂进行球化处理和孕育处理，再检验化学成分，出炉温度为1420-1450℃；

（4）将磨球加热到920-960℃进行奥氏体化，保温0.5-1h，再以60-70℃/小时速度降温至550-600℃，加热保温2-3小时；然后在20号机油中淬火，机油温度为180-250℃，淬火时间为20-100s，最后在220-240℃下保温回火2-4h，放入0℃冰水中冷却至室温。

3.根据权利要求2所述的多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球的制造方法，其特征在于，所述的球化剂为稀土硅铁镁合金，其粒度为5-12mm，其加入量为铁水重量的1.2-1.8%；所述的孕育剂为75%硅铁合金，其粒度为8-12mm，其加入量为铁水重量的0.8-1.2%。