CN106811675A - 一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 - Google Patents
一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106811675A CN106811675A CN201611226312.XA CN201611226312A CN106811675A CN 106811675 A CN106811675 A CN 106811675A CN 201611226312 A CN201611226312 A CN 201611226312A CN 106811675 A CN106811675 A CN 106811675A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wear
- resistant ball
- high hardness
- high toughness
- middle manganese
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
- B02C17/18—Details
- B02C17/20—Disintegrating members
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/08—Making cast-iron alloys
- C22C33/10—Making cast-iron alloys including procedures for adding magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
本发明公开了一种中锰高硬度高韧性的耐磨球,其各组分的重量百分数如下:C:3.3‑3.7%,Mn:5.5‑6.5%,S<0.04%,P<0.1%,Si:3.6‑4.6%,Cr:14.83‑16.83%,Mo:0.012‑0.018%,V:0.05‑0.09%,W:0.01‑0.02%,Ti:0.02‑0.06%,Bi:0.01‑0.03%,稀土:0.02‑0.045%,Mg:0.04‑0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还提出上述一种中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法。本发明制备得到的中锰耐磨球通过对组分进行合理选择,提升了耐磨球的耐磨性能和耐腐蚀性能,延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨球领域,尤其涉及一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法。
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。耐磨球是球磨机设备研磨物料介质,通过耐磨球之间、耐磨球与物料之间的碰撞摩擦产生磨剥作用,是重要的基础零部件,其广泛用于矿山、水泥厂和发电厂的生产工艺过程中。现有技术中,耐磨球还无法完全满足性能需求,如何改善提高耐磨球的耐磨性能、硬度、韧性和使用寿命是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法。通过对中锰耐磨钢球的组分进行合理选择,赋予本发明耐磨球优异的硬度和韧性,使用寿命得到有效提高。
本发明提出的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球,其各组分的重量百分数如下:C:3.3-3.7%,Mn:5.5-6.5%,S<0.04%,P<0.1%,Si:3.6-4.6%,Cr:14.83-16.83%,Mo:0.012-0.018%,V:0.05-0.09%,W:0.01-0.02%,Ti:0.02-0.06%,Bi:0.01-0.03%,稀土:0.02-0.045%,Mg:0.04-0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地,Si含量与Mn含量之比Si/Mn以重量比计,满足0.55<Si/Mn<0.84。
优选地,Mn、Si及Cr的合计含量(Mn+Si+Cr)与C的含量之比(Mn+Si+Cr)/C以重量比计,满足6.47<(Mn+Si+Cr)/C<8.46。
优选地,Mn和Si的合计含量(Mn+Si)与C含量之比(Mn+Si)/C以重量比计,满足2..46<(Mn+Si)/C<3.36。
优选地,其各组分的重量百分数如下:C:3.4-3.6%,Mn:5.8-6.2%,S<0.03%,P<0.05%,Si:3.8-4.4%,Cr:14.93-16.73%,Mo:0.013-0.017%,V:0.06-0.08%,W:0.012-0.018%,Ti:0.03-0.05%,Bi:0.015-0.025%,稀土:0.025-0.040%,Mg:0.045-0.050%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地,其各组分的重量百分数如下:C:3.5%,Mn:6.0%,S:0.01%,P:0.1%,Si:4.1%,Cr:15.83%,Mo:0.015%,V:0.07%,W:0.015%,Ti:0.04%,Bi:0.02%,稀土:0.0325%,Mg:0.0475%,其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铋锭和镁块进行熔炼,得到合金液,然后加入稀土进行球化处理;
S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧,进行检测,合金液按重量百分比包括如下组分:C:3.3-3.7%,Mn:5.5-6.5%,S<0.04%,P<0.1%,Si:3.6-4.6%,Cr:14.83-16.83%,Mo:0.012-0.018%,V:0.05-0.09%,W:0.01-0.02%,Ti:0.02-0.06%,Bi:0.01-0.03%,稀土:0.02-0.045%,Mg:0.04-0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质;
S3、将S2中得到合金液进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,然后将铸件冷却至800-900℃,保温1-3h,接着以20-30℃/min的冷却速度降温至室温得中锰高硬度高韧性的耐磨球。
优选地,S1中,熔炼的温度为1400-1420℃。
优选地,S1中,球化处理的温度为1450-1550℃。
本发明通过对中锰高硬度高韧性的耐磨球的组分进行合理选择,并控制P、S两种杂质的含量,同时当钢球中含铬量达到一定比例时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢球表面形成一层很薄的氧化膜(自钝化膜),可阻止钢球的基体进一步腐蚀,提升了耐磨球的耐磨性能和耐腐蚀性能,延长了使用寿命;控制硅和锰的配比,锰是使Y相区扩大的合金元素,它可使钢的淬透性增加,使Ms点降低,促进奥氏体晶粒长大,硅是使Y相区封闭的合金元素,它可使钢的淬透性略有提高,使钢的屈服强度有所提高。钢中同时加入硅和锰两种合金元素,可以发挥各自的优点,减弱二者的缺点。通过添加锰、硅和铬元素,通过控制锰、硅和铬元素的合计含量与碳含量得配比,使得锰、硅和铬合金合计含量在碳含量得基础上保持在一定范围内,赋予了本发明耐磨球优异的硬度和韧性,通过控制锰和硅元素的合计含量与碳含量的配比,使得硅和锰的合计含量在碳含量得基础上,保持在一定范围内,赋予本发明耐磨球优异的硬度和韧性。本发明的中锰耐磨球硬度高,韧性好,使用寿命长。
具体实施方式
下面结合具体实施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
本发明提出的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球,其各组分的重量百分数如下:C:3.5%,Mn:6.0%,S:0.01%,P:0.1%,Si:4.1%,Cr:15.83%,Mo:0.015%,V:0.07%,W:0.015%,Ti:0.04%,Bi:0.02%,稀土:0.0325%,Mg:0.0475%,其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例2
本发明的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铋锭和镁块进行熔炼,熔炼的温度为1400℃,得到合金液,然后加入稀土进行球化处理,其中球化处理的温度为1550℃;
S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧,进行检测,合金液按重量百分比包括如下组分:C:3.3%,Mn:6.5%,S:0.03%,P:0.05%,Si:3.6%,Cr:16.83%,Mo:0.0128%,V:0.09%,W:0.01%,Ti:0.06%,Bi:0.01%,稀土:0.045%,Mg:0.04%,其余为Fe和不可避免的杂质;
S3、将S2中得到合金液进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,然后将铸件冷却至800℃,保温3h,接着以20℃/min的冷却速度降温至室温得中锰高硬度高韧性的耐磨球。
实施例3
本发明的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铋锭和镁块进行熔炼,熔炼的温度为1420℃,得到合金液,然后加入稀土进行球化处理,其中球化处理的温度为1450℃;
S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧,进行检测,合金液按重量百分比包括如下组分:C:3.7%,Mn:5.5%,S:0.03%,P:0.05%,Si:4.6%,Cr:14.83%,Mo:0.018%,V:0.05%,W:0.02%,Ti:0.02%,Bi:0.03%,稀土:0.02%,Mg:0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质;
S3、将S2中得到合金液进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,然后将铸件冷却至800℃,保温3h,接着以20℃/min的冷却速度降温至室温得中锰高硬度高韧性的耐磨球。
实施例4
本发明的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铋锭和镁块进行熔炼,熔炼的温度为1405℃,得到合金液,然后加入稀土进行球化处理,其中球化处理的温度为1520℃;
S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧,进行检测,合金液按重量百分比包括如下组分:C:3.4%,Mn:6.2%,S:0.02%,P:0.04%,Si:3.8%,Cr:16.73%,Mo:0.013%,V:0.08%,W:0.012%,Ti:0.05%,Bi:0.015%,稀土:0.040%,Mg:0.045%,其余为Fe和不可避免的杂质;
S3、将S2中得到合金液进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,然后将铸件冷却至820℃,保温2.5h,接着以22℃/min的冷却速度降温至室温得中锰高硬度高韧性的耐磨球。
实施例5
本发明的一种中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,包括如下步骤:
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铋锭和镁块进行熔炼,熔炼的温度为1415℃,得到合金液,然后加入稀土进行球化处理,其中球化处理的温度为1480℃;
S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧,进行检测,合金液按重量百分比包括如下组分:C:3.6%,Mn:5.8%,S:0.01%,P:0.04%,Si:4.4%,Cr:14.93%,Mo:0.017%,V:0.06%,W:0.018%,Ti:0.03%,Bi:0.025%,稀土:0.025%,Mg:0.050%,其余为Fe和不可避免的杂质;
S3、将S2中得到合金液进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,然后将铸件冷却至880℃,保温1.5h,接着以28℃/min的冷却速度降温至室温得中锰高硬度高韧性的耐磨球。
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 (9)
1.一种中锰高硬度高韧性的耐磨球,其特征在于,其各组分的重量百分数如下:C:3.3-3.7%,Mn:5.5-6.5%,S<0.04%,P<0.1%,S i:3.6-4.6%,Cr:14.83-16.83%,Mo:0.012-0.018%,V:0.05-0.09%,W:0.01-0.02%,T i:0.02-0.06%,Bi:0.01-0.03%,稀土:0.02-0.045%,Mg:0.04-0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球,其特征在于,S i含量与Mn含量之比S i/Mn以重量比计,满足0.55<S i/Mn<0.84。
3.根据权利要求1或2所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球,其特征在于,Mn、S i及Cr的合计含量(Mn+S i+Cr)与C的含量之比(Mn+S i+Cr)/C以重量比计,满足6.47<(Mn+S i+Cr)/C<8.46。
4.根据权利要求1-3任一项所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球,其特征在于,Mn和S i的合计含量(Mn+S i)与C含量之比(Mn+S i)/C以重量比计,满足2..46<(Mn+S i)/C<3.36。
5.根据权利要求1-4任一项所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球,其特征在于,其各组分的重量百分数如下:C:3.4-3.6%,Mn:5.8-6.2%,S<0.03%,P<0.05%,S i:3.8-4.4%,Cr:14.93-16.73%,Mo:0.013-0.017%,V:0.06-0.08%,W:0.012-0.018%,Ti:0.03-0.05%,Bi:0.015-0.025%,稀土:0.025-0.040%,Mg:0.045-0.050%,其余为Fe和不可避免的杂质。
6.根据权利要求1-5任一项所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球,其特征在于,其各组分的重量百分数如下:C:3.5%,Mn:6.0%,S:0.01%,P:0.1%,S i:4.1%,Cr:15.83%,Mo:0.015%,V:0.07%,W:0.015%,T i:0.04%,B i:0.02%,稀土:0.0325%,Mg:0.0475%,其余为Fe和不可避免的杂质。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将铁块、碳粉、锰块、硫粉、磷粉、硅粉、铬锭、钼锭、钒锭、钨块、钛粉、铋锭和镁块进行熔炼,得到合金液,然后加入稀土进行球化处理;
S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧,进行检测,合金液按重量百分比包括如下组分:C:3.3-3.7%,Mn:5.5-6.5%,S<0.04%,P<0.1%,S i:3.6-4.6%,Cr:14.83-16.83%,Mo:0.012-0.018%,V:0.05-0.09%,W:0.01-0.02%,Ti:0.02-0.06%,Bi:0.01-0.03%,稀土:0.02-0.045%,Mg:0.04-0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质;
S3、将S2中得到合金液进行浇注,经铸造成型,清理,得到铸件,然后将铸件冷却至800-900℃,保温1-3h,接着以20-30℃/min的冷却速度降温至室温得中锰高硬度高韧性的耐磨球。
8.根据权利要求7所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,其特征在于,S1中,熔炼的温度为1400-1420℃。
9.根据权利要求7或8所述的中锰高硬度高韧性的耐磨球的制备方法,其特征在于,S1中,球化处理的温度为1450-1550℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611226312.XA CN106811675A (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611226312.XA CN106811675A (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106811675A true CN106811675A (zh) | 2017-06-09 |
Family
ID=59110126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611226312.XA Withdrawn CN106811675A (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106811675A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107739972A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-27 | 宁国市正兴耐磨材料有限公司 | 一种高铬中锰高韧性耐磨球的制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2318910C1 (ru) * | 2006-10-27 | 2008-03-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
CN101265547A (zh) * | 2008-04-25 | 2008-09-17 | 北京工业大学 | 一种高铬锰铸铁轧辊及其制备方法 |
CN104178702A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-12-03 | 无棣向上机械设计服务有限公司 | 一种高韧性耐磨合金材料及其制备方法 |
KR20150028904A (ko) * | 2013-09-06 | 2015-03-17 | 현대자동차주식회사 | 고온 내마모성이 우수한 내열주철 |
-
2016
- 2016-12-27 CN CN201611226312.XA patent/CN106811675A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2318910C1 (ru) * | 2006-10-27 | 2008-03-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
CN101265547A (zh) * | 2008-04-25 | 2008-09-17 | 北京工业大学 | 一种高铬锰铸铁轧辊及其制备方法 |
KR20150028904A (ko) * | 2013-09-06 | 2015-03-17 | 현대자동차주식회사 | 고온 내마모성이 우수한 내열주철 |
CN104178702A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-12-03 | 无棣向上机械设计服务有限公司 | 一种高韧性耐磨合金材料及其制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107739972A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-27 | 宁国市正兴耐磨材料有限公司 | 一种高铬中锰高韧性耐磨球的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102134682B (zh) | 一种耐磨钢板 | |
CN102251183B (zh) | 一种含硼高铬耐磨合金及其制备方法 | |
CA2615682C (en) | Corrosion-resistant, cold-formable, machinable, high strength, martensitic stainless steel | |
CN103173682B (zh) | 一种混凝土输送管用热轧带钢及其制造方法 | |
CN105568134A (zh) | 一种微合金化轿车碳素轮毂轴承用钢及其制造方法 | |
CN109835014B (zh) | 一种高强高韧耐磨复合钢板及其制造方法 | |
CN106756511A (zh) | 一种双金属锯条背材用d6a热轧宽带钢及其生产方法 | |
CN104451405A (zh) | 一种具有耐冲击磨损性能的奥氏体耐磨钢及其热轧板制造方法 | |
CN109338214B (zh) | 高强高韧的凿岩钎具用钢及其生产方法 | |
CN100392141C (zh) | 改良的复合高铬铸铁轧辊 | |
CN103397272A (zh) | 具有低裂纹敏感指数和高强度的耐磨钢板及其制备方法 | |
CN103060662A (zh) | 一种合金铸铁磨球的制备工艺 | |
CN104388811B (zh) | 多元合金铸铁磨球及其制备方法 | |
CN104109798A (zh) | 一种高铬耐磨铸铁钢球 | |
CN103805866A (zh) | 一种耐磨钢球的制备工艺 | |
CN104593663B (zh) | 一种耐磨白口铸铁及其制备方法 | |
CN106868412A (zh) | 一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球及其制备方法 | |
CN106609334B (zh) | 一种超高铬铸铁及其制备方法 | |
CN106811675A (zh) | 一种中锰高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 | |
AU2002257862B2 (en) | Reinforced durable tool steel, method for the production thereof, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained | |
CN110578101A (zh) | 一种海洋用回火索氏体高强韧不锈结构钢及其制备方法 | |
CN106834972A (zh) | 一种中锰高硬度高耐磨性能的耐磨球及其制备方法 | |
CN101748335B (zh) | 一种不含镍烧结机炉蓖条材料及其制造方法 | |
CN106319393A (zh) | 一种高耐磨高韧性奥氏体球磨机衬板及其制备方法 | |
CN106811674A (zh) | 一种高铬高硬度高韧性的耐磨球及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170609 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |