[发明专利]钒钛合金耐磨铸球

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨合金材料技术领域，尤其涉及一种钒钛合金耐磨铸球。

背景技术

耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。鉴于耐磨材料的重要地位，世界各国均十分重视耐磨材料技术的研究。

耐磨合金铸球是指用于球磨机中的粉碎介质，用于粉碎磨机中的物料。目前有两种形式：一是，以铬为主要合金元素的白口铸铁简称铬合金铸铁，以铬合金铸铁为材料的铸造磨球称为铬合金铸铁磨球；二是，以球墨铸铁为材料的铸造磨球称为球墨铸铁磨球，其中通过热处理获得的基体组织主要是贝氏体的球墨铸铁磨球简称贝氏体球铁磨球；通过热处理获得的基体组织主要是马氏体的球墨铸铁磨球简称马氏体球铁磨球。基于此，现研究一种寿命长、使用时间久、比现有的耐磨球耐磨性能更好的低铬合金铸球，广泛应用于冶金矿山、水泥建材。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种耐磨性能优良、抗冲击韧性高、寿命长的钒钛合金耐磨铸球。

本发明的技术方案如下：

钒钛合金耐磨铸球，其浇筑铁水由以下质量百分数的化学成分组成：C2.3-2.6，Si1.2-1.8，Mn2.2-2.8，S0.08-0.14，P0.08-0.1，Cr1.8-3.0，Mo≤1.0，Cu0.15-0.25，Ni0.2-0.4，Nb0.02-0.05，Ti0.02-0.03，V0.5-0.7，Co0.02-0.04，Re0.05-0.08，余量为Fe；其制备方法如下：采用金属模进行铸球，浇注过程中采用激冷工艺，钢水浇注温度与金属模具之间的温度差在1450-1500℃，钢水高温浇注后就会产生激冷反应。

钒钛合金耐磨铸球，其浇筑铁水由以下质量百分数的化学成分组成：C2.45，Si1.5，Mn2.5，S0.11，P0.09，Cr2.4，Mo0.7，Cu0.2，Ni0.3，Nb0.035，Ti0.025，V0.6，Co0.03，Re0.065，余量为Fe。

本发明的有益技术效果如下：

本发明的合金成分中钒加入高铬白口铸铁中使初生奥氏体晶体显著细化，且随着含钒量的增加，效果更加显著，这是钒在铁液中所起变质作用的结果。钒能形成碳化物，固定部分碳并且促成共晶碳化物形成，而碳化物数量是影响硬度的主要参数。因此，随含钒量的增加，高铬白口铸铁的铸态硬度显著上升。而这种钒钛合金球不需要热处理淬火，其铸态硬度能达到51，落球疲劳寿命能达到9000次以上。激冷工艺是指浇注温度与模具的之间存在着1500度左右的温度，钢水高温浇注后就会产生激冷。激冷工艺的重要特点是使铸球晶粒更加细化、组织更加精密。因为晶粒越细化、其韧性越好，同时相对增加耐磨性能。使用正常的工况条件下综合球耗小于0.60kg/吨原矿，破损率≤1％。

具体实施方式

钒钛合金耐磨铸球，其浇筑铁水由以下质量百分数的化学成分组成：C2.45，Si1.5，Mn2.5，S0.11，P0.09，Cr2.4，Mo0.7，Cu0.2，Ni0.3，Nb0.035，Ti0.025，V0.6，Co0.03，Re0.065，余量为Fe，其制备方法如下：采用金属模进行铸球，浇注过程中采用激冷工艺，钢水浇注温度与金属模具之间的温度差在1450-1500℃，钢水高温浇注后就会产生激冷反应。

本发明的钒钛合金耐磨铸球力学性能及金相组织如下：

机械性能