CN104109798A - 一种高铬耐磨铸铁钢球 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：C：2.6％-2.8％；Si：0.8％-1.2％；Cr：18％-20％；Mn：2.3％-2.5％；V：0.02％-0.05％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.2％-0.4％；B：0.005％-0.01％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料为Fe；根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；S2：将S1中得到的铸件在930-940℃，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至230-240℃进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
Description
技术领域
本发明涉及研磨机械技术领域，尤其涉及一种高铬耐磨铸铁钢球。
背景技术
高铬耐磨铸铁钢球是粉碎工业的第一大耐磨材料消耗件，每年国内仅选矿行业就需要消耗约200万吨各种材质的钢球，而我国水泥工业每年也需要消耗20万吨。耐磨钢球是球磨机重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用，其广泛用于水泥厂、发电厂等。
高铬耐磨铸铁钢球在运转过程中，工作条件十分复杂，当运动件高速运转时，钢球与其支撑装置之间主要是以点或线相接触，承受着集中的周期性的交变载荷，其应力变化可由零到最大，再由最大到零，接触面积越小，承受的应力就越大。同时钢球还要承受由于离心力引起的负荷和与其支撑装置之间产生的弹性变形。除此之外，钢球在工作过程还受到润滑油等其他杂质的腐蚀，因此对耐磨钢球的综合性能有着较高的要求。现有技术中，高铬耐磨铸铁钢球通常存在淬透性和韧性不足，导致其耐磨性不能满足研磨要求，为了提高耐磨性，采用多种贵金属元素添加，其成本又过高，需要进行改进。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种高铬耐磨铸铁钢球，其具有高耐磨、高使用寿命的优点。
本发明提出的一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
C：2.6％-2.8％；Si：0.8％-1.2％；Cr：18％-20％；Mn：2.3％-2.5％；V：0.02％-0.05％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.2％-0.4％；B：0.005％-0.01％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料为Fe；
根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
S2：将S1中得到的铸件在930-940℃，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至230-240℃进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
在上述技术方案中，在较高含量的C、Cr元素基础上，添加了适量的Mn和微量的B，提高材料的淬硬性；复合添加V和Ti，可以细化晶粒、净化晶界，改善碳化物的形态、大小、数量与分布，抑制Mn元素带来的晶粒粗化影响，同时可以提高熔铸过程中铁水的流动性，提高工艺控制性；Al和Mo的复合添加，可以增强脱氧效果，从而提高钢球的抗氧化性能；控制S和P的含量，可以提高钢球的综合性能的过度恶化；根据合金化优化结果，合理设定了热处理的温度和时间，使得钢球实现良好硬度和韧性的结合，从而获得高耐磨、高使用寿命的优点。
优选地，其各组分的重量百分数如下：
C：2.65％-2.75％；Si：0.9％-1.05％；Cr：18.5％-19.5％；Mn：2.35％-2.45％；V：0.03％-0.04％；Ti：0.022％-0.028％；Al：0.25％-0.35％；B：0.006％-0.008％；Mo：0.18％-0.22％；S：0-0.01％；P：0-0.03％；余料为Fe。
优选地，其各组分的重量百分数如下：
C：2.7％；Si：1.0％；Cr：19％；Mn：2.4％；V：0.035％；Ti：0.025％；Al：0.3％；B：0.007％；Mo：0.2％；S：0.004％；P：0.02％；余料为Fe。
优选地，在步骤S2中，将S1中得到的铸件在933-937℃，保温2.5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至232-238℃进行回火处理，保温1.5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
优选地，在步骤S2中，将S1中得到的铸件在935℃，保温2.5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至235℃进行回火处理，保温1.5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
在本发明中，通过对钢球的成分设计和制备工艺进行了优化，提高了高铬耐磨铸铁钢球的综合性能，并使得钢球具有高耐磨、高使用寿命的优点。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
C：2.7％；Si：1.0％；Cr：19％；Mn：2.4％；V：0.035％；Ti：0.025％；Al：0.3％；B：0.007％；Mo：0.2％；S：0.004％；P：0.02％；余料为Fe；
根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
S2：将S1中得到的铸件在935℃，保温2.5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至235℃进行回火处理，保温1.5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
实施例2
一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
C：2.6％；Si：0.8％；Cr：18％；Mn：2.3％；V：0.02％；Ti：0.02％；Al：0.2％；B：0.005％；Mo：0.15％；S：0.003％；P：0.01％；余料为Fe；
根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
S2：将S1中得到的铸件在930℃，保温3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至240℃进行回火处理，保温1小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
实施例3
一种高铬耐磨铸铁钢球，其各组分的重量百分数如下：
C：2.8％；Si：1.2％；Cr：20％；Mn：2.5％；V：0.05％；Ti：0.03％；Al：0.4％；B：0.01％；Mo：0.25％；S：0.02％；P：0.06％；余料为Fe；
根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
S2：将S1中得到的铸件在940℃，保温2小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至230℃进行回火处理，保温2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
在上述实施例中，通过对钢球的成分设计和制备工艺进行了优化，提高了高铬耐磨铸铁钢球的综合性能，并使得钢球具有高耐磨、高使用寿命的优点。
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 (5)
1.一种高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：
C：2.6％-2.8％；Si：0.8％-1.2％；Cr：18％-20％；Mn：2.3％-2.5％；V：0.02％-0.05％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.2％-0.4％；B：0.005％-0.01％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料为Fe；
根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高铬耐磨铸铁钢球：
S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，脱氧，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
S2：将S1中得到的铸件在930-940℃，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至230-240℃进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
2.根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：
C：2.65％-2.75％；Si：0.9％-1.05％；Cr：18.5％-19.5％；Mn：2.35％-2.45％；V：0.03％-0.04％；Ti：0.022％-0.028％；Al：0.25％-0.35％；B：0.006％-0.008％；Mo：0.18％-0.22％；S：0-0.01％；P：0-0.03％；余料为Fe。
3.根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：
C：2.7％；Si：1.0％；Cr：19％；Mn：2.4％；V：0.035％；Ti：0.025％；Al：0.3％；B：0.007％；Mo：0.2％；S：0.004％；P：0.02％；余料为Fe。
4.根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，在步骤S2中，将S1中得到的铸件在933-937℃，保温2.5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至232-238℃进行回火处理，保温1.5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
5.根据权利要求1所述的高铬耐磨铸铁钢球，其特征在于，在步骤S2中，将S1中得到的铸件在935℃，保温2.5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至235℃进行回火处理，保温1.5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
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