CN103357856B - 一种耐磨钢球 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨钢球，所述钢球从里到外具有多层形成的层状结构，且表层至心部从里到外密度逐层减小，所述钢球的表层为快速冷却得到的具有致密细晶结构的高密度合金，所述心部为低速冷却得到的具有疏松结构的低密度合金，所述表层至所述心部为多层过渡层，所述过渡层的结构致密性介于所述表层的结构致密性与所述心部的结构致密性之间。

Description

一种耐磨钢球
技术领域
本发明涉及研磨机械技术领域，尤其涉及一种耐磨钢球。
背景技术
球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机钢球是球磨机设备研磨物料介质，通过球磨机钢球之间、钢球与物料之间的碰撞摩擦产生磨削作用，是重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用。现有技术中，球磨机的磨介钢球铸造过程中在浇注完成后，会继续通过浇道口向模腔中补注钢水，因此，钢球表面是最后冷却，导致表求表层结构疏松，从而降低钢球的抗撞击性能。据资料和实践表明，在磨介钢球疲劳损耗中，钢球其表层的损伤（如微小点蚀、腐蚀、表面疲劳损伤和塑形变形等）占大多数。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨钢球，用于在球磨机中作为磨介钢球，其表层结构紧密，抗撞击性能优异，使用寿命长。
本发明提出的一种耐磨钢球，所述钢球从里到外具有多层形成的层状结构，且表层至心部从里到外密度逐层减小，所述钢球的表层为快速冷却得到的具有致密细晶结构的高密度合金，所述心部为低速冷却得到的具有疏松结构的低密度合金，所述表层至所述心部为多层过渡层，所述过渡层的结构致密性介于所述表层的结构致密性与所述心部的结构致密性之间。
优选地，所述表层中碳化物尺寸小于所述心部中碳化物尺寸，所述过渡层中碳化物尺寸介于所述表层中碳化物尺寸与所述心部中碳化物尺寸之间。
优选地，所述表层中共析铁素体的体积分数大于所述心部中共析铁素体的体积分数，所述过渡层中共析铁素体的体积分数介于所述表层中共析铁素体的体积分数与所述心部中共析铁素体的体积分数之间。
优选地，所述表层中网状渗碳体的体积分数大于所述心部中网状渗碳体的体积分数，所述过渡层中网状渗碳体的体积分数介于所述表层中网状渗碳体的体积分数与所述心部中网状渗碳体的体积分数之间。
优选地，所述表层的密度为所述心部密度的1.5-3.2倍。
优选地，所述表层的密度为所述心部密度的2.1倍。
优选地，所述过渡层数量为3层，为第一过渡层、第二过渡层、第三过渡层。
本发明中，铸造过程中在浇注完成后，并不通过浇道口向模腔中补注钢水，并通过在模具上设置冒口，控制钢球的表层先进行快速冷却，钢球的心部低速冷却，使得钢球的表层具有致密细晶结构，而心部为疏松结构，并在钢球的表层与心部之间形成多层过渡层，且过渡层的结构致密性介于表层的结构致密性与心部的结构致密性之间，从而使得钢球具有致密的表面而得到良好的抗撞击性能，延长使用寿命，同时，节约了材料，简化了工序，生产成本降低，生产效率提高。
附图说明
图1为本发明提出的一种耐磨钢球的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种耐磨钢球的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种耐磨钢球，钢球从里到外具有多层形成的层状结构，且表层2至心部1从里到外密度逐层减小，钢球的表层2为快速冷却得到的具有致密细晶结构的高密度合金，心部1为低速冷却得到的具有疏松结构的低密度合金，表层2的密度为心部1密度的2.1倍，表层2至心部1为3层过渡层3，为第一过渡层31、第二过渡层32、第三过渡层33，过渡层3的结构致密性介于表层2的结构致密性与心部1的结构致密性之间；表层2中碳化物尺寸小于心部1中碳化物尺寸，过渡层3中碳化物尺寸介于表层2中碳化物尺寸与心部1中碳化物尺寸之间；表层2中共析铁素体的体积分数大于心部1中共析铁素体的体积分数，过渡层3中共析铁素体的体积分数介于表层2中共析铁素体的体积分数与心部1中共析铁素体的体积分数之间；表层2中网状渗碳体的体积分数大于心部1中网状渗碳体的体积分数，过渡层3中网状渗碳体的体积分数介于表层2中网状渗碳体的体积分数与心部1中网状渗碳体的体积分数之间。
在本发明中，铸造过程中在浇注完成后，并不通过浇道口向模腔中补注钢水，并通过在模具上设置冒口，控制钢球的表层2先进行快速冷却，钢球的心部1低速冷却，使得钢球的表层2具有致密细晶结构，而心部1为疏松结构，并在钢球的表层2与心部1之间形成多层过渡层3，且过渡层3的结构致密性介于表层2的结构致密性与心部1的结构致密性之间，从而使得钢球具有致密的表面而得到良好的抗撞击性能，延长使用寿命，同时，节约了材料，简化了工序，生产成本降低，生产效率提高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种耐磨钢球，其特征在于，所述钢球从里到外具有多层形成的层状结构，且表层(2)至心部(1)从外到里密度逐层减小，所述钢球的表层(2)为快速冷却得到的具有致密细晶结构的高密度合金，所述心部(1)为低速冷却得到的具有疏松结构的低密度合金，所述表层(2)与所述心部(1)之间为多层过渡层(3)，所述过渡层(3)的结构致密性介于所述表层(2)的结构致密性与所述心部(1)的结构致密性之间；
所述表层(2)的密度为所述心部(1)密度的1.5-3.2倍；
所述过渡层(3)数量为3层，为第一过渡层(31)、第二过渡层(32)、第三过渡层(33)；
所述表层(2)中碳化物尺寸小于所述心部(1)中碳化物尺寸，所述过渡层(3)中碳化物尺寸介于所述表层(2)中碳化物尺寸与所述心部(1)中碳化物尺寸之间；
制备所述耐磨钢球的方法包括，铸造过程在浇注完成后，并不通过浇道口向模腔中补注钢水，而是通过在模具上设置冒口，控制钢球的表层(2)先进行快速冷却，钢球的心部(1)低速冷却，使得钢球的表层(2)具有致密细晶结构，而心部(1)为疏松结构，并在钢球的表层(2)与心部(1)之间形成多层过渡层(3)，且过渡层(3)的结构致密性介于表层(2)的结构致密性与心部(1)的结构致密性之间。
2.根据权利要求1所述的耐磨钢球，其特征在于，所述表层(2)中共析铁素体的体积分数大于所述心部(1)中共析铁素体的体积分数，所述过渡层(3)中共析铁素体的体积分数介于所述表层(2)中共析铁素体的体积分数与所述心部(1)中共析铁素体的体积分数之间。
3.根据权利要求1所述的耐磨钢球，其特征在于，所述表层(2)中网状渗碳体的体积分数大于所述心部(1)中网状渗碳体的体积分数，所述过渡层(3)中网状渗碳体的体积分数介于所述表层(2)中网状渗碳体的体积分数与所述心部(1)中网状渗碳体的体积分数之间。
4.根据权利要求1所述的耐磨钢球，其特征在于，所述表层(2)的密度为所述心部(1)密度的2.1倍。
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