CN107574357A - 高硬度中小尺径cadi研磨体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,属于耐磨材料领域。采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,再通过喂丝机进行喂丝法球化,然后经过热处理工艺,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,得到高硬度中小尺径CADI研磨体。本发明提供了高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,工艺简单,得到的中小直径CADI研磨体硬度高,球化率高,拓宽了CADI产品的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨材料领域,具体涉及高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法。
背景技术
在物料硬度高,可磨性差的工况条件下,如铬矿的研磨,传统行业选择高铬铸铁磨球进行碾磨作业。高铬铸铁磨球硬度高(≥58HRC),使用寿命较长,但其较高的价格及较差的韧性,使铬矿企业的磨矿成本居高不下。
传统的等温淬火球墨铸铁(Austempered Ductile Iron,简称ADI)具有优良的韧性,但初始硬度较低,一般为50HRC左右。远远达不到高铬铸铁磨球的硬度标准。含碳化物的等温淬火球墨铸铁(Carbidic Austempered Ductile Iron,简称CADI)是近几年来由ADI派生出的一种新型的球铁材料,与ADI相比,硬度有明显提高,可达到55HRC,但与高铬铸铁相比仍有一定的差距。且随着铬含量的提高,CADI磨球具有严重的白口化倾向,伴随着球化不良、石墨球数量减少等不良结果,造成韧性有较大幅度降低。
采用油淬+余热等温处理CADI铸球工艺,主要以生产φ60以上的CADI铸球为主,对于φ60及以下的中小直径CADI铸球发现球化率较低,石墨个数较少,韧性较差。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供的高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,采用纳米SiC孕育与变质技术提高石墨个数,提高石墨球化率,在此基础上增加铬合金含量,以达到提高CADI研磨体的硬度与耐磨性的目的,具体就是通过成分与工艺的调整,将中小尺径(φ40-φ60)CADI磨球、磨段初始硬度提到58HRC以上,达到高铬铸铁磨球水平。在使用过程中,由于加工硬化的作用,表面硬度达到65HRC以上。使其使用效果接近或超过高铬铸铁产品。
本发明所采用的技术方案为:
高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其特征在于,采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,根据原铁水的化学成份与重量,通过计算决定喂丝的速度和数量,通过喂丝机进行喂丝法球化,通过热处理工艺,具体为200-240℃等温处理,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,使其具有最佳的硬韧性匹配。
所述CADI研磨体铬含量为0.8-1.0%。
所述CADI研磨体的直径<60mm。
高硬度CADI研磨体初始硬度58-60HRC,冲击值>5J/cm2。使用后表面硬度>65HRC。破碎率与失圆率较高铬铸铁产品降低50%以上。综合使用成本较高铬铸铁产品降低15%以上。
本发明的有益效果为:
1.本发明可以解决中小直径CADI研磨体硬度低,球化率低及白口化问题,拓宽了CADI产品的应用领域。
2.提高了硬度,降低了破损率。
具体实施方式
以下结合具体的实例,对本发明申请所述的高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法进行描述和说明,目的是为了公众更好的理解本发明的技术内容,而不是对所述技术内容的限制,在相同或近似的原理下,对所述工艺步骤进行的改进,包括反应条件、所用试剂改进和替换,达到相同的目的,则都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。
实施例一
高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,再通过喂丝机进行喂丝法球化,然后经过热处理工艺,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,得到高硬度中小尺径CADI研磨体。
所述CADI研磨体铬含量为0.85%。
所述CADI研磨体的直径<60mm。
所述喂丝机进行喂丝法球化时,根据原铁水的化学成份与重量,通过计算决定喂丝的速度和数量。
热处理工艺为在230℃进行等温处理.
最终得到的高硬度中小尺径CADI研磨体使用后表面硬度71HRC,破碎率与失圆率较高铬铸铁产品降低75%,综合使用成本较高铬铸铁产品降低21%。
实施例二
高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,再通过喂丝机进行喂丝法球化,然后经过热处理工艺,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,得到高硬度中小尺径CADI研磨体。
所述CADI研磨体铬含量为0.95%。
所述CADI研磨体的直径<60mm。
所述喂丝机进行喂丝法球化时,根据原铁水的化学成份与重量,通过计算决定喂丝的速度和数量。
热处理工艺为在231℃进行等温处理。
最终得到的高硬度中小尺径CADI研磨体使用后表面硬度70HRC,破碎率与失圆率较高铬铸铁产品降低72%,综合使用成本较高铬铸铁产品降低20%。
实施例三
高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,再通过喂丝机进行喂丝法球化,然后经过热处理工艺,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,得到高硬度中小尺径CADI研磨体。
所述CADI研磨体铬含量为0.98%。
所述CADI研磨体的直径<60mm。
所述喂丝机进行喂丝法球化时,根据原铁水的化学成份与重量,通过计算决定喂丝的速度和数量。
热处理工艺为在220℃进行等温处理。
最终得到的高硬度中小尺径CADI研磨体使用后表面硬度73HRC,破碎率与失圆率较高铬铸铁产品降低73%,综合使用成本较高铬铸铁产品降低21%。
实施例四
高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,再通过喂丝机进行喂丝法球化,然后经过热处理工艺,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,得到高硬度中小尺径CADI研磨体。
所述CADI研磨体铬含量为0.97%。
所述CADI研磨体的直径<60mm。
所述喂丝机进行喂丝法球化时,根据原铁水的化学成份与重量,通过计算决定喂丝的速度和数量。
热处理工艺为在235℃进行等温处理。
最终得到的高硬度中小尺径CADI研磨体使用后表面硬度70HRC,破碎率与失圆率较高铬铸铁产品降低76%,综合使用成本较高铬铸铁产品降低20%。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其特征在于,采用纳米SiC球化包芯线进行球化孕育,再通过喂丝机进行喂丝法球化,然后经过热处理工艺,使CADI研磨体基体组织为马贝奥复合组织,得到高硬度中小尺径CADI研磨体。
2.根据权利要求1所述的高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其特征在于,所述CADI研磨体铬含量为0.8-1.0%。
3.根据权利要求1所述的高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其特征在于,所述CADI研磨体的直径<60mm。
4.根据权利要求1所述的高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其特征在于,所述喂丝机进行喂丝法球化时,根据原铁水的化学成份与重量,通过计算决定喂丝的速度和数量。
5.根据权利要求1所述的高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法,其特征在于,热处理工艺为在200-240℃进行等温处理。
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