CN108977728A - 一种耐磨钢球及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了耐磨钢球及其制造方法,本发明耐磨钢球,其组成以质量百分比计如下：C:1.2～2.1%，Si：0.3～0.8%，Cr:1.2～2.2%，Ti：0.08～0.14%，Mn：0.5～1.3%，B:0.04～0.15%,Al：0.05～0.35%，Mo：0.15～0.8%，Re：0.03～0.07%，Nb：0.04～0.13%，P≤0.05%,S:≤0.03%，余量为铁。本发明通过合理选取铸造钢球中各元素及其含量的控制，可以起到固溶强化、细晶强化作用，同时可以形成细小而弥散分布的硬质颗粒，亦可以抑制奥氏体的转变，促进马氏基体的形成，进而提高了钢球的韧性和硬度；最大限度地提高铸造钢球的抗冲击能力、耐磨性，进而降低了生产成本、提高生产效率。

Description

一种耐磨钢球及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种耐磨钢球及其制造方法，属金属加工领域。
背景技术
钢球又名磨球，广泛应用于建材水泥、能源火电、非金属加工、矿山冶金、水煤浆及磁性材料等行业的粉体工程。按加工方式分有：金属模铸球、覆膜砂铸球、砂型铸球、消失模铸球等种类。矿山冶金专用钢球主要应用于选矿、矿的粉磨，其在磨机中受到的冲击力大，钢球的磨损大，目前常用的是铬合金铸球，但在使用过程中表现的不足为：铬含量低的产品硬度低、不耐磨、不耐腐，铬含量高的虽耐磨性有所提高，但是韧性较差，通常在使用过程中易造成破裂。随着技术的发展和要求的提高，传统的以铬为主要硬化合金元素的含铬铸铁钢球越来越不能满足生产实际的需要。因此，开发性价比更高的钢球产品，已经成为耐磨材料企业的重要责任。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有良好的抗冲击能力、
耐磨性好，从而延长使用寿命，进而降低使用者的生产成本、提高生产效率的耐磨钢球及其制造方法。
本发明一种耐磨钢球，其组成以质量百分比计如下：C:1.2～2.1% ，Si：0.3～0.8%， Cr:1.2～2.2% ，Ti：0.08～0.14%，Mn：0.5～1.3%， B:0.04～0.15%,Al：0.05～0.35%，Mo：0.15～0.8%， Re：0.03～0.07 %， Nb：0.04～0.13 %， P≤0.05% ,S:≤0.03%,余量为铁。
上述耐磨钢球的制造方法，按照以下步骤进行：
步骤(1).将精确配料的各合金材料用中频电炉熔炼为铁水，将炉内混合物取出约100～140克进行化验，以确保各组成满足耐磨多元素合金铸造钢球重量配比需求；若耐磨多元素合金铸造钢球各组分的重量配比不满足以上比例，则通过添加原料进行调节，直至满足此比例；
步骤(2).当炉内混合物满足上述比例时，将炉内铁水温度升至1100～1280℃左右出炉，出炉的铁水倒入钢水包中，在钢水包中静置3～5分钟后扒渣，再将铁水浇注到耐钢球模具内，冷却8～15分钟后开模，得到毛坯球，将毛坯球抛光分选得到铸态合金球；
步骤(3).将上述铸态合金球在淬火炉内加热到800～870℃，保温 2～3h，经风冷得淬火后铸球；
步骤(4).将上述淬火后铸球回火，回火温度为 360～470℃，保温时间为5～5.5h，出炉后缓冷至200～230℃，再空冷至室温，得到成品耐磨多元素合金铸造钢球。
综上所述，本发明的有益效果是：本发明所述的技术方案，通过合理选取铸造钢球中各元素及其含量的控制，可以起到固溶强化、细晶强化作用，同时可以形成细小而弥散分布的硬质颗粒，亦可以抑制奥氏体的转变，促进马氏基体的形成，进而提高了钢球的韧性和硬度；最大限度地提高铸造钢球的抗冲击能力、耐磨性，进而降低了生产成本、提高生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：
实施例一：
一种耐磨钢球,其组成以质量百分比计如下： C:1.3% ， Si：0.4%， Cr:1.5% ， Ti：0.08%， Mn：0.8%， B:0.08%,Al：0.12%， Mo：0.15%， Re：0.03 %， Nb：0.04 %， P≤0.05% ,S:≤0.03%,余量为铁。
耐磨钢球的制造方法，按照以下步骤进行：
步骤(1).将精确配料的各合金材料用中频电炉熔炼为铁水，将炉内混合物取出约100克进行化验，以确保各组成满足耐磨多元素合金铸造钢球重量配比需求；若耐磨多元素合金铸造钢球各组分的重量配比不满足以上比例，则通过添加原料进行调节，直至满足此比例；
步骤(2).当炉内混合物满足上述比例时，将炉内铁水温度升至1200℃左右出炉，出炉的铁水倒入钢水包中，在钢水包中静置4分钟后扒渣，再将铁水浇注到耐钢球模具内，冷却10分钟后开模，得到毛坯球，将毛坯球抛光分选得到铸态合金球；
步骤(3).将上述铸态合金球在淬火炉内加热到850℃，保温 2～3h，经风冷得淬火后铸球；
步骤(4).将上述淬火后铸球回火，回火温度为 380℃，保温时间为5～5.5h，出炉后缓冷至200℃，再空冷至室温，得到成品耐磨多元素合金铸造钢球。
实施例二：
一种耐磨钢球,其组成以质量百分比计如下： C:1.5% ，Si：0.6%， Cr:1.5% ， Ti：0.12%， Mn：0.6%， B: 0.06%, Al：0.08%， Mo：0.25%， Re：0.03 %， Nb：0.04 %， P≤0.05%,S:≤0.03%,余量为铁。
耐磨钢球的制造方法，按照以下步骤进行：
步骤(1).将精确配料的各合金材料用中频电炉熔炼为铁水，将炉内混合物取出约100～140克进行化验，以确保各组成满足耐磨多元素合金铸造钢球重量配比需求；若耐磨多元素合金铸造钢球各组分的重量配比不满足以上比例，则通过添加原料进行调节，直至满足此比例；
步骤(2).当炉内混合物满足上述比例时，将炉内铁水温度升至1100～1280℃左右出炉，出炉的铁水倒入钢水包中，在钢水包中静置3～5分钟后扒渣，再将铁水浇注到耐钢球模具内，冷却8～15分钟后开模，得到毛坯球，将毛坯球抛光分选得到铸态合金球；
步骤(3).将上述铸态合金球在淬火炉内加热到800～870℃，保温 2～3h，经风冷得淬火后铸球；
步骤(4).将上述淬火后铸球回火，回火温度为 360～470℃，保温时间为5～5.5h，出炉后缓冷至200～230℃，再空冷至室温，得到成品耐磨多元素合金铸造钢球。
实施例三：
一种耐磨钢球,其组成以质量百分比计如下： C:1.6% ， Si：0.5%，
Cr:1.8% ， Ti：0.10%， Mn：0.7%， B: 0.06%, Al：0.09%， Mo：0.28%， Re：0.04 %， Nb：0.05 %， P≤0.05% , S :≤0.03% , 余量为铁。
耐磨钢球的制造方法，按照以下步骤进行：
步骤(1).将精确配料的各合金材料用中频电炉熔炼为铁水，将炉内混合物取出约100～140克进行化验，以确保各组成满足耐磨多元素合金铸造钢球重量配比需求；若耐磨多元素合金铸造钢球各组分的重量配比不满足以上比例，则通过添加原料进行调节，直至满足此比例；
步骤(2).当炉内混合物满足上述比例时，将炉内铁水温度升至1100～1280℃左右出炉，出炉的铁水倒入钢水包中，在钢水包中静置3～5分钟后扒渣，再将铁水浇注到耐钢球模具内，冷却8～15分钟后开模，得到毛坯球，将毛坯球抛光分选得到铸态合金球；
步骤(3).将上述铸态合金球在淬火炉内加热到800～870℃，保温 2～3h，经风冷得淬火后铸球；
步骤(4).将上述淬火后铸球回火，回火温度为 360～470℃，保温时间为5～5.5h，出炉后缓冷至200～230℃，再空冷至室温，得到成品耐磨多元素合金铸造钢球。
实施例四：
一种耐磨钢球,其组成以质量百分比计如下： C:2.0% ，Si：0.6%， Cr:1.7% ， Ti：0.12%， Mn：1%，: 0.12%, Al：0.17%， Mo：0.5%， Re：0.04 %， Nb：0.04%， P≤0.05% , S:≤0.03%,余量为铁。
耐磨钢球的制造方法，按照以下步骤进行：
步骤(1).将精确配料的各合金材料用中频电炉熔炼为铁水，将炉内混合物取出约100～140克进行化验，以确保各组成满足耐磨多元素合金铸造钢球重量配比需求；若耐磨多元素合金铸造钢球各组分的重量配比不满足以上比例，则通过添加原料进行调节，直至满足此比例；
步骤(2).当炉内混合物满足上述比例时，将炉内铁水温度升至1100～1280℃左右出炉，出炉的铁水倒入钢水包中，在钢水包中静置3～5分钟后扒渣，再将铁水浇注到耐钢球模具内，冷却8～15分钟后开模，得到毛坯球，将毛坯球抛光分选得到铸态合金球；
步骤(3).将上述铸态合金球在淬火炉内加热到800～870℃，保温 2～3h，经风冷得淬火后铸球；
步骤(4).将上述淬火后铸球回火，回火温度为 360～470℃，保温时间为5～5.5h，出炉后缓冷至200～230℃，再空冷至室温，得到成品耐磨多元素合金铸造钢球。

Claims (2)

1.一种耐磨钢球,其组成以质量百分比计如下：
C:1.2～2.1% ，Si：0.3～0.8%， Cr:1.2～2.2% ，Ti：0.08～0.14%，
Mn：0.5～1.3%，B:0.04～0.15%,Al：0.05～0.35%，Mo：0.15～0.8%， Re：0.03～0.07 %，Nb：0.04～0.13 %， P≤0.05% ,S:≤0.03%,余量为铁。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨钢球的制造方法，其特征在于按照以下步骤
进行：
步骤(1).将精确配料的各合金材料用中频电炉熔炼为铁水，将炉内混合物取出约100～140克进行化验，以确保各组成满足耐磨多元素合金铸造钢球重量配比需求；若耐磨多元素合金铸造钢球各组分的重量配比不满足以上比例，则通过添加原料进行调节，直至满足此比例；
步骤(2).当炉内混合物满足上述比例时，将炉内铁水温度升至1100～1280℃左右出炉，出炉的铁水倒入钢水包中，在钢水包中静置3～5分钟后扒渣，再将铁水浇注到耐钢球模具内，冷却8～15分钟后开模，得到毛坯球，将毛坯球抛光分选得到铸态合金球；
步骤(3).将上述铸态合金球在淬火炉内加热到800～870℃，保温 2～3h，经风冷得淬火后铸球；
步骤(4).将上述淬火后铸球回火，回火温度为 360～470℃，保温时间为5～5.5h，出炉后缓冷至200～230℃，再空冷至室温，得到成品耐磨多元素合金铸造钢球。
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