[发明专利]超耐磨铸钢磨球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥、火电、选矿等行业用耐磨材料，具体地说是一种超耐磨铸 钢磨球及其制备方法。

背景技术

铬系合金铸造磨球是广泛应用于冶金选矿、水泥建材、火力发电等行业的主要消 耗材料。目前，磨球均为碳含量较高的铸铁磨球，以重量百分比计的化学成分为C：2～ 3.6，Si：0.30～1.50，Mn：0.40～1.50，Cr：1.00～28，P＜0.10，S＜0.06，余量为Fe。其铸 造工艺大多为手工金属模造型，热处理工艺多为风冷淬火，部分为油冷淬火。

目前国内磨球市场除锻打球以外基本上全是铸铁磨球，按铬合金含量区分主要有 低铬(ZQCr2)、中铬(ZQCr5)、高铬(ZQCr12)、超高铬(ZQCr15、ZQCr20、ZQCr26)等六 种产品，前两种均为非淬火磨球，硬度低、耐磨性差、资源浪费严重；后四种虽然耐磨 性较好但成本较高，尤其是随着近几年铬铁价格的飞涨，生产成本愈来愈高，其性价比 的优势正在逐渐丧失。

基于上述原因，现有产品均为铸铁材质，致密度低，韧性差，耐磨性有待进一步提 高；手工生产劳动强度大，生产效率低，难于实现清洁生产和机械化生产。而消失模铸 造是一项创新的铸造工艺方法，其工艺流程包括预发泡、模型成型、模型簇组合、模 型簇浸涂、浇注、落砂清理。采用该铸造工艺，在技术、经济、环保等方面具有很大 的优势，可降低劳动强度，生产效率高，可有效地克服现有手工生产所存在的弊病；此 外，铬合金含量低的产品不耐磨，铬合金含量高的虽然耐磨性有所提高，但成本较高， 性价比较低。因此，加快磨球产品技术更新、换代步伐，开发性价比更高的替代产品， 已经成为耐磨材料企业的重要责任和当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种超耐磨铸钢磨球及其制备方法，降低C含 量，在不增加铬合金含量的前提下提高铬碳比，所制备的铸钢磨球产品的致密度、冲 击韧性和耐磨性均有较大的提高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种超耐磨铸钢磨球，由以下重量百分比的化学成分制成：

C：0.80～1.10，Si：0.40～1.20，Mn：0.50～1.00，Cr：6.50～8.50，

Ti：0.15～0.20，Re：0.02～0.03，P＜0.03，S＜0.03，余量为Fe。

作为优选配比，所述磨球由以下重量百分比的化学成分制成：

C：1.10，Si：1.14，Mn：0.81，Cr：8.11，Ti：0.18，Re：0.025，

P：0.028，S：0.025，余量为Fe。

本发明同时提供了上述超耐磨铸钢磨球的制备方法，该制备方法按照以下步骤顺 序进行：

(1)铸造成型

将含有权利要求1或2所述化学成分的金属熔液经铸造成型后，清理，得铸件；

(2)加热、油淬

将上步得铸件加热至960～980℃，保温3-3.5小时，然后进行油淬，在油中冷却至 200℃以下，出油；

(3)回火

升温到250-280℃进行回火，保温3～4小时，出炉，放入缓冷坑缓慢冷却到室温， 即得成品超耐磨铸钢磨球。

作为上述制备方法的优化，所述铸造成型为机械化消失模铸造成型。

采用本技术方案，其效果如下：

①碳为生成共晶碳化物的主要元素，共晶碳化物在耐磨性方面起着重要作用。碳 含量决定碳化物的数量。但碳量过高，则韧性降低。基于综合考虑，本发明的主要技术 手段通过降低碳含量，由铸铁球改为铸钢球，在不增加铬合金含量的前提下提高铬碳 比(Cr/C)，进而进一步提高致密度、冲击韧性和耐磨性。

因此，本发明磨球的C含量为0.08％～1.10％，优选配比1.10％。