CN110819897A - 适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到耐磨钢球生产领域，具体涉及到一种适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料。适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料，其特征在于，该材料中，化学成分按质量百分比为：C 0.5～0.9%，Si 0.2～0.5%，Mn 0.6～1.0%，P≤0.020%，S≤0.020%，Cr 1.20～1.7%，Ni≤0.30，Cu≤0.25%，Mo0.10～0.25；余量为铁和其它不可避免的杂质。本发明人通过不断优化调整钢材内部的合金元素含量，获得了最佳的棒料组分配比，可以适应磨机内的复杂工况环境，延长了耐磨钢球的耐疲劳性能，增加了钢球耐磨度，并有效的减少了钢球的破碎率，使用寿命更长，可以更好的为矿山企业节约磨损消耗，降低磨矿成本。

Description

适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料和方法
技术领域
本发明涉及到耐磨钢球生产领域，具体涉及到一种适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料，还涉及上述材料的生产方法。
背景技术
目前国内外大型的半自磨机越来越多，半自磨耐磨钢球质量优劣关乎到磨机的正常生产运行及生产成本高低，目前市场上应用于钢球生产的钢材棒料合金元素偏低，耐疲劳性、耐磨性一般，容易在使用过程中产生破碎。
关于耐磨钢球生产用钢材棒料，市售的耐磨钢球生产用钢材棒料，其化学成分见说明书的表1，上述的耐磨钢球生产用钢材棒料其缺点是，使用上述材料生产的钢球产品合金元素偏低，耐疲劳性、耐磨性一般，容易在使用过程中产生破碎，对矿山磨机运转产生严重影响。
关于耐磨钢球材料，CN108977728A公开了一种耐磨钢球,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。
CN108677100A披露了一种球磨机用高碳低铬耐磨钢球，其特征在于，其各化学成分及质量百分比为： C1.3-1.6、Si1.6-2.2、Mn0.5-0.9、Cr0.2-0.4、Ni0.15-0.25、Cu0.1-0.2、B0.4-0.8、W0.3- 0.6、Al0.1-0.2、Zr0.2-0.3、Er0.05-0.07、Yb0.04-0.06、S≤0.04、P≤0.04、余量为Fe。
因此，需要针对上述棒料进行改进，不断的优化调整钢材内部的合金元素含量，减少了钢球的破碎率，使用寿命更长。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种能有效的减少了钢球的破碎率，延长使用寿命的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料；
本发明还涉及上述的钢球的生产方法。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料，该材料中各成分按质量百分比为：C 0.5～0.9%，Si 0.2～0.5%，Mn 0.6～1.0%，P≤0.020 %，S≤0.020%，Cr 1.20～1.70%，Ni≤0.30，Cu≤0.25%，Mo0.10～0.25；余量为铁和其它不可避免的杂质。
化学成分按质量百分比为：C 0.75%，Si 0.4%，Mn 0.8%，P≤0.020 %，S≤0.020%，Cr 1.5%，Ni≤0.30，Cu≤0.25%，Mo 0.20；余量为铁和其它不可避免的杂质。
上述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，包括以下的步骤：
（1）将检测合格的原材料下料；
（2）将下好的料加热到预设的温度；
（3）将加热到预设温度的原材料传送到空气锤上进行锻打；
（4）将锻打成型的钢球传送达到淬火温度时将钢球进行淬火处理；
（5）钢球经过淬火后立即进行回火处理；
（6）钢球通过回火处理后，检测。
优选的，（1）中，原材料下料采用等离子下料机。
（2）中，将下好的料通过加热炉到温度1050～1250℃。
（3）中，锻打次数为35～45次。
（4）将锻打成型的钢球通过等温机传送，待达到淬火温度750～850℃时将钢球进行淬火处理。
优选的，上述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，包括以下的步骤：
（1）将检测合格的原材料采用等离子下料机下料；
（2）将下好的料加热到温度1050～1250℃；
（3）将加热到预设温度的原材料传送到空气锤上进行锻打35～45次；
（4）将锻打成型的钢球传送达到淬火温度750～850℃时将钢球进行淬火处理；
（5）钢球经过淬火后立即进行回火处理；
（6）钢球通过回火处理后，检测。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明人通过反复实践，不断优化调整钢材内部的合金元素含量，获得了最佳的棒料组分配比，可以适应磨机内的复杂工况环境，延长了耐磨钢球的耐疲劳性能，增加了钢球耐磨度，并有效的减少了钢球的破碎率，使用寿命更长，可以更好的为矿山企业节约磨损消耗，降低磨矿成本；
（2）通过使用本发明材质钢球，在半自磨钢球的使用中在保证硬度、耐磨性的前提下可以有效的降低钢球的破碎率，增加钢球的有效工作时间。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料，化学成分按质量百分比为：C 0.75%，Si0.4%，Mn 0.8%，P≤0.020 %，S≤0.020%，Cr 1.5%，Ni≤0.30，Cu≤0.25%，Mo 0.20；余量为铁和其它不可避免的杂质。
实施例2
实施例1中的钢球，其生产工艺的步骤如下：
（1）将检测合格的原材料采用等离子下料机下料；
（2）将下好的料加热到温度1200℃左右；
（3）将加热到预设温度的原材料传送到空气锤上进行锻打40次左右；
（4）将锻打成型的钢球传送达到淬火温度800℃左右时将钢球进行淬火处理；
（5）钢球经过淬火后立即进行回火处理；
（6）钢球通过回火处理后，检测。
表1 目前市售钢球用棒料的化学成分
Figure 624249DEST_PATH_IMAGE001
实施例3
发明人对本发明的产品进行了检测，检测结果如下：
一、硬度对比检测结果HRC：以125球为例（1/2/3为新材料）
Figure 761969DEST_PATH_IMAGE002
通过破坏抽芯检测，其硬度五点分布更加均匀，心部与表面硬度差更小，在磨机运转过程中耐磨性能更加稳定。
二、跌落试验对比检测(1#为新材质）：
Figure 224175DEST_PATH_IMAGE003
通过跌落试验对比，可看出同等条件下新材质生产的钢球跌落次数明显高于其他材质，所以通过对比可看出新材质生产的产品抗疲劳性明显强于常规材质所生产的产品。
三、矿山实际磨耗对比：
在国内φ7.5×3.6的半自磨机内前期使用B3材质钢球，其球耗为0.85Kg/T原矿，通过使用新材质钢球，经过25天置换周期后其磨耗稳定为0.75Kg/T原矿，整体降低11～12%。
通过以上的硬度检测、跌落试验、矿山实际磨耗实验，可以得出如下的结论：采用本发明的原料，以及通过本发明的工艺，获得的材料其硬度五点分布较均匀，心部与表面硬度差较小，在磨机运转过程中耐磨性能稳定；从一定程度上也证明了本发明的工艺减少了钢球的破碎率，使用寿命更长。

Claims (8)

1.适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料，其特征在于，该材料中各成分按质量百分比为：C 0.5～0.9%，Si 0.2～0.5%，Mn 0.6～1.0%，P≤0.020 %，S≤0.020%，Cr 1.20～1.70%，Ni≤0.30，Cu≤0.25%，Mo0.10～0.25；余量为铁和其它不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的材料，其特征在于：化学成分按质量百分比为：C 0.75%，Si 0.4%，Mn 0.8%，P≤0.020 %，S≤0.020%，Cr 1.5%，Ni≤0.30，Cu≤0.25%，Mo 0.20；余量为铁和其它不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，包括以下的步骤：
（1）将检测合格的原材料下料；
（2）将下好的料加热到预设的温度；
（3）将加热到预设温度的原材料传送到空气锤上进行锻打；
（4）将锻打成型的钢球传送达到淬火温度时将钢球进行淬火处理；
（5）钢球经过淬火后立即进行回火处理；
（6）钢球通过回火处理后，检测。
4.如权利要求3所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，其特征在于：（1）中，原材料下料采用等离子下料机。
5.如权利要求3所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，其特征在于：（2）中，将下好的料通过加热炉加热到1050～1250℃。
6.如权利要求3所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，其特征在于：（3）中，锻打次数为35～45次。
7.如权利要求3所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，其特征在于：（4）将锻打成型的钢球通过等温机传送，待达到淬火温度750～850℃时将钢球进行淬火处理。
8.如权利要求3所述的适用于半自磨机大直径耐磨钢球生产的方法，其特征在于：
（1）将检测合格的原材料采用等离子下料机下料；
（2）将下好的料加热到1050～1250℃；
（3）将加热到预设温度的原材料传送到空气锤上进行锻打35～45次；
（4）将锻打成型的钢球传送达到750～850℃的淬火温度时将钢球进行淬火处理；
（5）钢球经过淬火后立即进行回火处理；
（6）钢球通过回火处理后，检测。
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