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

高硬度中小尺径CADI研磨体的制备方法
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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