[发明专利]一种低铬耐磨球及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低铬耐磨球及其加工工艺。

背景技术

铬系合金磨球作为一种研磨介质，广泛应用于水泥、矿山、火力发电、粉末冶金等行业。由于工况不同，要求不同，磨球材质也多种多样，如有锻造钢球、稀土镁球墨铸铁磨球，还有高、中、低铬合金铸球等。按加工方式分，磨球有金属模铸球、覆膜砂铸球、砂型铸球、消失模铸球等种类。

目前国内生产的低铬耐磨球硬度均为50左右，如果需要适当提高产品硬度，则通常采用增加铬含量以提高产品硬度，这样导致直接增加了生产成本。因为成本问题，我厂采购的矿石多由磁铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿等组成。因此需要一种新的方法生产出一种新的耐磨球，以满足硬度和成本的需求。

发明内容

本发明的目的是解决立足于周边自然矿产且提高产品硬度的低铬耐磨球及其加工工艺，保证了产品获得表面硬度、心部硬度、冲击韧性的最佳组合，最终使得产品的使用性能，耐磨性能达到最高，使用时的碎球率低、球耗低，从而实现矿山生产降低生产成本、提高生产效率的目的。

本发明采用的技术方案是：一种低铬耐磨球，其化学成分以重量百分比计如下 ：

C 1.8 ～ 2.0，Si 0.8 ～ 1.1，Mn 0.70 ～ 1.00，P ≤ 0.10 ，Cu≤0.5，S ≤ 0.06，Cr 1.00 ～ 3.00，Re 0.06 ～ 0.10，Mo≤0.8，R＜0.08，余量为 Fe。

本发明还提供了制作该低铬耐磨球的工艺：

（1）熔炼：将精确配料后的金属材料用中频电炉熔炼为铁水；取出约150克化验，以确保满足各化学成分重量百分比；

（2）脱氧处理：向铁水中加入重量为铁水重量 0.15% 的铝，进行脱氧处理，得到脱氧后的铁水 ；

（3）变质处理：向脱氧后的铁水中加入重量为铁水重量 0.2% 的钇稀土，进行变质处理，得到变质处理后的铁水 ；

（4）铸造成型：待变质处理后的铁水温度降至浇铸温度 1380 ～ 1390℃时，浇铸到预制好的金属铁模内成型，冷却15分钟后开模取出毛坯球 ； 

（5）淬火：将上述毛坯球在淬火炉内加热到 990 ～ 1000℃，保温 2 ～ 2.5 h，然后倒入恒温油槽内，冷却到铸球温度为 200℃以下出油，得淬火后铸球 ；

（6）回火：将淬火后铸球回火，回火温度为 420 ～ 450℃，保温时间为 6 ～ 6.5 h，出炉后缓冷至200℃出坑，空冷至室温，得到成品磨球，即低铬耐磨球

本发明的有益效果是：通过调整低铬球的化学成分，并对铁水进行变质处理，提高了产品的硬度，降低低铬球的磨损，提高耐磨性，同时充分利用了周边矿产资源，降低了生产成本，为企业创造了经济效益。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的说明。

一种低铬耐磨球，其特征在于其化学成分以重量百分比计如下 ：

C 1.8 ～ 2.0，Si 0.8 ～ 1.1，Mn 0.70 ～ 1.00，P ≤ 0.10 ，Cu≤0.5，S ≤ 0.06，Cr 1.00 ～ 3.00，Re 0.06 ～ 0.10，Mo≤0.8，R＜0.08，余量为 Fe。

低铬耐磨球的加工工艺，包括如下步骤顺序：

（1）熔炼：将精确配料后的金属材料用中频电炉熔炼为铁水；取出约150克化验，以确保满足各化学成分重量百分比；

（2）脱氧处理：向铁水中加入重量为铁水重量 0.15% 的铝，进行脱氧处理，得到脱氧后的铁水 ；

（3）变质处理：向脱氧后的铁水中加入重量为铁水重量 0.2% 的钇稀土，进行变质处理，得到变质处理后的铁水 ；

（4）铸造成型：待变质处理后的铁水温度降至浇铸温度 1380 ～ 1390℃时，浇铸到预制好的金属铁模内成型，冷却15分钟后开模取出毛坯球 ； 

（5）淬火：将上述毛坯球在淬火炉内加热到 990 ～ 1000℃，保温 2 ～ 2.5 h，然后倒入恒温油槽内，冷却到铸球温度为 200℃以下出油，得淬火后铸球 ；

（6）回火：将淬火后铸球回火，回火温度为 420 ～ 450℃，保温时间为 6 ～ 6.5 h，出炉后缓冷至200℃出坑，空冷至室温，得到成品磨球，即低铬耐磨球。