[发明专利]一种耐腐蚀高硬耐磨球

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀高硬耐磨球。

背景技术

耐磨球是一种用于球磨机中的粉碎介质，用于粉碎磨机中的物料，目前已经被广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业球磨机中。

耐磨球作为一种磨损材料应该具有下列性质：(1)高的硬度，高硬度的基体可以抵抗磨粒对基体的微观切削作用，在一定程度上体现了材料的耐磨性；(2)较高的塑韧性、应变疲劳抗力、脆断抗力和剥层疲劳抗力，高的塑韧性可以减少或者抑制裂纹的萌生和扩展，特别是在高冲击作用的工况下具有优异的抗断裂破坏能力；(3)高的淬透性，材料的淬透性高才能保证在大尺寸条件下材料整体组织均匀、性能稳定，耐磨性得予保证。

现存耐磨球的硬度和抗磨性能欠佳，不能满足现代社会对耐磨球的要求，因此，选择合适的成分、控制制备的工艺过程得到高硬度、抗摩擦、综合性能强的耐磨球是目前研究的热点问题。

发明内容

本发明提出了一种耐腐蚀高硬耐磨球，其具有优异的抗磨性和高的硬度，同时耐磨球具有优异的冲击强度、耐腐蚀性和耐热性。

本发明中提出了一种耐腐蚀高硬耐磨球，其原料按重量份数包括：废钢100份、铬铁8-15份、钼铁1-1.5份、钒铁1-1.3份、锰铁0.1-0.3份、硅铁0.2-0.6份；

根据上述原料配比，耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备:

S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中，并加热至1490-1510℃，保温25-50min后加入铬铁、钼铁、钒铁，待完全熔化后加入硅铁、锰铁，升温至1550-1600℃加热至完全熔化后得到钢液，浇注，待钢液完全凝固后开模，炉冷至室温得到耐磨球坯体；

S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中，依次经过两次热处理得到耐磨球坯，其中，一次热处理过程具体如下：在50-55min内从室温升温至780-800℃，保温30-60min，在25-30min内升温至980-1040℃，保温20-30min，在2-3min内升温至1050-1080℃，保温12-15min，在5min内降温至1000-1040℃，保温5-8min，在3-5min内升温至1050-1080℃，保温5-8min，冷却至室温；二次热处理过程具体如下：加热至500-530℃，保温20-35min，水冷至室温；加热至500-530℃，保温10-25min，空冷至室温；

S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后，用丙酮洗涤之后用砂纸打磨，用无水乙醇清洗；将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀，用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状，涂在清洗后的耐磨球坯表面，厚度为1.5-2mm，然后放入恒温干燥箱，调节恒温干燥箱的温度为35-45℃，保温15-20h，调节干燥箱的温度为130-150℃，保温5-6h，得到包覆球；所述熔覆粉末其组成按重量份数包括：C：60-75份、W：12-25份、Si：12-25份、B：1-2份、Cr：50-65份、Mo：25-45份、Fe：35-48份、Ni：315-335份、Co：3-5份、TiN 50-150份、Ti 70-120份；

S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆，所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下：直流正接、钨极直径为1.2-2.0mm，喷嘴直径为5-7mm，工作电流为135-142A，氩气流量为3-7L/min；将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中，通入纯度为99.999％的氮气，升温至130-145℃，保温35-50min，升温至1100-1150℃，保温3-4h进行碳氮共渗；之后在930-1000℃保温10-15min后在-(50-75)℃条件下进行冷处理，得到所述耐腐蚀高硬耐磨球。

优选地，其原料按重量份数包括：废钢100份、铬铁10-13份、钼铁1.2-1.4份、钒铁1.2-1.3份、锰铁0.2-0.3份、硅铁0.3-0.4份。

优选地，其原料按重量份数包括：废钢100份、铬铁11份、钼铁1.35份、钒铁1.24份、锰铁0.26份、硅铁0.35份。

优选地，在S2中，一次热处理过程具体如下：在52min内从室温升温至785℃，保温55min，在27.5min内升温至1005℃，保温25min，在2.4min内升温至1065℃，保温13min，在5min内降温至1020℃，保温6min，在3.6min内升温至1075℃，保温5.3min，冷却至室温。