CN104152813A - 一种低铬多元合金铸球 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耐磨材料技术领域，它公开了一种低铬多元合金铸球，包括以下重量百分比的化学成分：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％，余量为铁。本发明加入适量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性，同时韧性较好，耐冲击性好，落球冲击疲劳寿命达到12000次以上；本发明使用寿命长，硬度适中，生产工艺简单。

Description

一种低铬多元合金铸球

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及到一种低铬多元合金铸球。

背景技术

随着冶金矿山、建材水泥、热电磨煤、化工粉料、核料工业、非铁金属原材料和炼铁高炉煤粉等行业所需磨球不断增加，我国磨球生产规模迅速发展。熔炼设备和铸造工艺也不断得到改进。低铬磨球应用于水泥干磨作业时，耐磨性是普通钢的7—9倍；应用于矿山湿磨作业时，是普通钢球的2—3倍，是中碳、高碳淬火+回火钢球的1—1.5倍。目前磨球的种类主要有中锰球磨铸铁磨球、低碳白口铸铁磨球，以及高铬铸铁磨球等。高铬铸铁磨球性能优良，表面硬度和体积硬度较高，但冲击韧性较低，随着铬的价格走高，高铬铸铁磨球的价格也一路走高；中铬磨球的表面硬度和体积硬度较低，使用寿命短；中锰球磨铸铁磨球不耐腐蚀，原始硬度低，易破碎。由此可见，现有技术还存在很多不足，在低铬多元合金铸球生产过程中，容易出现缺损现象，微观夹杂物多且分布不均匀，铸造磨球的耐磨性能不是很好，需要根据生产情况不同，研究兼具高硬度、高冲击韧性、低破碎率、低磨耗和低成本的性价比高的磨球。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨可靠，冲击性能好低，硬度高的低铬多元合金铸球。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：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％，余量为铁。

优选的，所述低铬多元合金铸球包括以下重量百分比的化学成分：C2.50％，Si1.05％，Mn0.72％，Cr0.85％，S0.005％，P0.005％，Mo0.001％，Al0.001％，Ni0.001％，Nb0.001％，Ti0.001％，Zr0.001％，V0.002％，Mg0.005％，余量为铁。

优选的，所述低铬多元合金铸球包括以下重量百分比的化学成分：C3.20％，Si1.00％，Mn0.45％，Cr1.00％，S0.01％，P0.01％，Al0.005％，Cu0.005％，Nb0.005％，Ti0.005％，Zr0.005％，V0.005％，B0.005％，Mg0.005％，余量为铁。

更优选的，所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500—1600℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1570—1600℃，将元素合格的钢水在温度1400—1450℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至850—900℃，保温5—6小时；然后在硝盐浴内等温淬火2—2.2小时，硝盐浴温度为250—300℃，取出自然冷却用自来水冲洗1—3次即可。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明加入适量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性，同时韧性较好，耐冲击性好，落球冲击疲劳寿命达到12000次以上；本发明使用寿命长，硬度适中，生产工艺简单。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例一：

一种低铬多元合金铸球，包括以下重量百分比的化学成分：C2.50％，Si1.05％，Mn0.72％，Cr0.85％，S0.005％，P0.005％，Mo0.001％，Al0.001％，Ni0.001％，Nb0.001％，Ti0.001％，Zr0.001％，V0.002％，Mg0.005％，余量为铁；

所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1600℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1600℃，将元素合格的钢水在温度1450℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至900℃，保温6小时；然后在硝盐浴内等温淬火2.2小时，硝盐浴温度为300℃，取出自然冷却用自来水冲洗3次即可。

实施例二：

一种低铬多元合金铸球，包括以下重量百分比的化学成分：C3.20％，Si1.00％，Mn0.45％，Cr1.000％，S0.01％，P0.01％，Al0.005％，Cu0.005％，Nb0.005％，Ti0.005％，Zr0.005％，V0.005％，B0.005％，Mg0.005％，余量为铁；

所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1570—℃，将元素合格的钢水在温度1400℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至850℃，保温5小时；然后在硝盐浴内等温淬火2小时，硝盐浴温度为250℃，取出自然冷却用自来水冲洗1次即可。

实施例三：

一种低铬低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C1.80％，Mn0.30％，Cr0.50％，S0.25％，P0.15％，Mo0.005％，Al0.005％，Cu0.005％，Ni0.005％，Nb0.005％，Ti0.005％，Zr0.005％，V0.005％，余量为铁；

所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1550℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1580℃，将元素合格的钢水在温度1430℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至860℃，保温5.5小时；然后在硝盐浴内等温淬火2.1小时，硝盐浴温度为280℃，取出自然冷却用自来水冲洗2次即可。

实施例四：

一种低铬低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C2.00％，Si1.20％，Mn1.00％，Cr1.50％，Mo0.002％，Cu0.001％，Nb0.003％，Ti0.003％，Zr0.002％，V0.002％，B0.002％，Mg0.002％，余量为铁；

所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1580℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1590℃，将元素合格的钢水在温度1420℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至890℃，保温5小时；然后在硝盐浴内等温淬火2小时，硝盐浴温度为260℃，取出自然冷却用自来水冲洗1次即可。

实施例五：

一种低铬低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C3.00％，Si0.50％，Mn0.500％，Cr1.20％，S0.004％，P0.004％，Mo0.0005％，Al0.0005％，Cu0.003％，Ni0.002％，Nb0.004％，Ti0.004％，Zr0.004％，V0.004％，B0.004％，Mg0.004％，余量为铁；

所述低铬多元合金铸球的制作方法包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1560℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1600℃，将元素合格的钢水在温度1430℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至870℃，保温6小时；然后在硝盐浴内等温淬火2.2小时，硝盐浴温度为290℃，取出自然冷却用自来水冲洗3次即可。

本发明加入适量Ti，使得合金具有硬度高、耐磨、耐高温的特性，同时韧性较好，耐冲击性好，落球冲击疲劳寿命达到12000次以上；本发明使用寿命长，硬度适中，生产工艺简单。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：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％，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C2.50％，Si1.05％，Mn0.72％，Cr0.85％，S0.005％，P0.005％，Mo0.001％，Al0.001％，Ni0.001％，Nb0.001％，Ti0.001％，Zr0.001％，V0.002％，Mg0.005％，余量为铁。

3.根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C3.20％，Si1.00％，Mn0.45％，Cr1.00％，S0.01％，P0.01％，Al0.005％，Cu0.005％，Nb0.005％，Ti0.005％，Zr0.005％，V0.005％，B0.005％，Mg0.005％，余量为铁。

4.根据权利要求1所述的低铬多元合金铸球的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用废钢材料为原料按照所述低铬多元合金铸球的配比进行配料；

(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500—1600℃；

(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；

(4)将变质剂用铁皮或锡箔纸将包裹置于钢包底部，对钢水进行变质处理，变质温度为1570—1600℃，将元素合格的钢水在温度1400—1450℃下进行细流浇铸；

(5)当铸件表面温度不超过600℃时，将冷却后的低铬多元合金铸球板进行分离、精磨；

(6)将精磨后的低铬多元合金铸球投入加热炉，升温至850—900℃，保温5—6小时；然后在硝盐浴内等温淬火2—2.2小时，硝盐浴温度为250—300℃，取出自然冷却用自来水冲洗1—3次即可。