CN103014560A - 多元低合金钢耐磨球及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多元低合金钢耐磨球，该磨球中各化学组分的重量百分比为：C0.8-1.2%、Si1.5-2.0%、Mn1.8-2.4%、Cr1.6-2.2%、Mo0.2-0.5%、V0.08-0.12%、Ti0.04-0.06%、B0.01-0.03%、Nb0.02-0.04%、La0.03-0.05%、Y0.03-0.04%、Sc0.02-0.03%、P≤0.05%、S≤0.05%，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，制备出以Si、Mn、Cr为主要合金元素，加入适量Mo、V、Ti、B、Nb、稀土的多元低合金钢耐磨球，具有高硬度高韧性、抗高冲击性和耐磨性好等特点。

Description

多元低合金钢耐磨球及其制造方法

技术领域           

本发明涉及一种多元低合金钢耐磨球及其制造方法，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钢耐磨球及其制造方法。

本发明采用的技术方案如下：

    多元低合金钢耐磨球中各化学成分的重量百分比为：C 0.8-1.2%、Si 1.5-2.0%、Mn 1.8-2.4%、Cr 1.6-2.2%、Mo 0.2-0.5%、V 0.08-0.12%、Ti 0.04-0.06%、B 0.01-0.03%、Nb 0.02-0.04%、La 0.03-0.05%、Y 0.03-0.04%、Sc0.02-0.03%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。

    多元低合金钢耐磨球的制造方法，包括以下步骤：

    （1）使用中频感应电炉进行熔炼，按照上述各化学成分重量配比加入生铁、废钢、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁等炉料，升温，当钢水温度达到1560-1580℃时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内；当温度达到1620-1640℃时，插铝脱氧；

（2）    经铝脱氧后即可出钢水，然后迅速在钢水上覆盖珍珠岩，铁水在浇包中镇静5-10分钟，当温度降到1420-1480℃时用干模铸型进行浇注，浇注时间控制在10分钟内，待铸型内磨球冷却到980-1050℃时, 开箱落砂, 进行热处理；

（3）    将磨球升温至650-680℃，保温1-2h，再升温至950-980℃，保温2-4小时后，然后在20号机油中淬火，机油温度为180-250℃，淬火时间为40-50分钟，再立即加热至360-400℃下进行回火处理，保温3-5小时后，再升温至550-600℃，保温3-4小时后，放入0℃冰水中冷却至室温；

（4）    将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。

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，制备出以Si、Mn、Cr为主要合金元素，加入适量Mo、V、Ti、B、Nb、稀土的多元低合金钢耐磨球，具有高硬度高韧性、抗高冲击性和耐磨性好等特点。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

   多元低合金钢耐磨球中各化学成分的重量百分比为：C 0.8-1.2%、Si 1.5-2.0%、Mn 1.8-2.4%、Cr 1.6-2.2%、Mo 0.2-0.5%、V 0.08-0.12%、Ti 0.04-0.06%、B 0.01-0.03%、Nb 0.02-0.04%、La 0.03-0.05%、Y 0.03-0.04%、Sc0.02-0.03%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。

    多元低合金钢耐磨球的制造方法，包括以下步骤：

    （1）使用中频感应电炉进行熔炼，按照上述各化学成分重量配比加入生铁、废钢、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁等炉料，升温，当钢水温度达到1580℃时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内；当温度达到1640℃时，插铝脱氧；

（2）经铝脱氧后即可出钢水，然后迅速在钢水上覆盖珍珠岩，铁水在浇包中镇静5-10分钟，当温度降到1420-1480℃时用干模铸型进行浇注，浇注时间控制在10分钟内，待铸型内磨球冷却到980-1050℃时, 开箱落砂, 进行热处理；

（3）将磨球升温至650-680℃，保温1-2h，再升温至950-980℃，保温2-4小时后，然后在20号机油中淬火，机油温度为180-250℃，淬火时间为40-50分钟，再立即加热至360-400℃下进行回火处理，保温3-5小时后，再升温至550-600℃，保温3-4小时后，放入0℃冰水中冷却至室温；

（4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。

    经检验，产物化学成分为：C 1.04%、Si 1.72%、Mn 2.17%、Cr 1.93%、Mo 0.36%、V 0.094%、Ti 0.055%、B 0.028%、Nb 0.036%、La 0.041%、Y 0.039%、Sc 0.027%、P 0.029%、S 0.034%，余量为Fe。力学性能为：硬度57.8 HRC，冲击韧性22.4J/cm²。

Claims (2)

1.一种多元低合金钢耐磨球，其特征在于，该磨球中各化学成分的重量百分比为：C 0.8-1.2%、Si 1.5-2.0%、Mn 1.8-2.4%、Cr 1.6-2.2%、Mo 0.2-0.5%、V 0.08-0.12%、Ti 0.04-0.06%、B 0.01-0.03%、Nb 0.02-0.04%、La 0.03-0.05%、Y 0.03-0.04%、Sc 0.02-0.03%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的多元低合金钢耐磨球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）使用中频感应电炉进行熔炼，按照上述各化学成分重量配比加入生铁、废钢、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁等炉料，升温，当钢水温度达到1560-1580℃时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内；当温度达到1620-1640℃时，插铝脱氧；

（2）经铝脱氧后即可出钢水，然后迅速在钢水上覆盖珍珠岩，铁水在浇包中镇静5-10分钟，当温度降到1420-1480℃时用干模铸型进行浇注，浇注时间控制在10分钟内，待铸型内磨球冷却到980-1050℃时, 开箱落砂, 进行热处理；

（3）将磨球升温至650-680℃，保温1-2h，再升温至950-980℃，保温2-4小时后，然后在20号机油中淬火，机油温度为180-250℃，淬火时间为40-50分钟，再立即加热至360-400℃下进行回火处理，保温3-5小时后，再升温至550-600℃，保温3-4小时后，放入0℃冰水中冷却至室温；

（4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。