[发明专利]一种矿山专用合金铸铁磨球

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种矿山专用合金铸铁磨球。

背景技术

磨球是一种用于球磨机中的粉碎介质，形状为简单的球形，用于粉碎磨机中的物料，是矿山、建材、煤炭、化工等工业部门不可缺少的重要部分。所以，耐磨钢球作为易耗品，其市场年需量极大。每年国际磨球的需求量在500万吨以上，中国磨球的需求在300万吨以上，特别是大规模矿山用磨球需求量更为突出。矿山专用磨球主要应用于选矿、球团矿的粉磨，其在磨机中做功时冲击力大，腐蚀性强。目前常用的是铬系合金铸造磨球，按铬含量区分主要有低铬、中铬、高铬、超高铬、高铬等几种产品，但都存在一定的不足：铬合金含量低的产品硬度低、不耐磨、不耐腐，铬合金含量高的虽然耐磨性有所提高，但是韧性较差，通常在磨球使用过程中易造成碎裂。基于上述原因，所以矿山专用磨球大多为普通含铬铸铁材质，致密度低、韧性差、耐磨性有待进一步提高。随着技术的发展和要求的提高，传统的以铬为主要硬化合金元素的含铬铸铁磨球越来越不能满足生产实际的需要。因此，开发性价比更高的磨球产品，已经成为耐磨材料企业的重要责任。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有良好的抗冲击能力、抗腐蚀能力和耐磨性的磨球，使得其在使用过程中不碎裂，从而延长使用寿命。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种矿山专用合金铸铁磨球，所述磨球各合金元素百分比构成如下：C2.1-2.8％、Si0.3-0.8％、Mn0.8-1.3％、Cr1.5-2.8％、Cu0.15-0.32％、W0.27-0.44％、Nb0.18-0.39％、B0.03-0.09％，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，所述杂质中S、P元素的百分比含量分别为：S≤0.05％、P≤0.05％。

优选地，所述磨球各合金元素百分比构成如下：C2.4-2.6％、Si0.4-0.6％、Mn0.9-1.1％、Cr1.7-2.4％、Cu0.19-0.26％、W0.28-0.35％、Nb0.20-0.27％、B0.06-0.08％，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，所述磨球各合金元素百分比构成如下：C2.5％、Si0.5％、Mn1.0％、Cr2.1％、Cu0.0.23％、W0.32％、Nb0.22％、B0.07％，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，所述磨球规格为

本发明中的合金元素的作用为：C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中要作用，但碳含量过高则韧性降低，综合考虑切断碳含量为2.1-2.8％；Mn是提高淬透性、扩大奥氏体区的一种有效元素；Cr是碳化物形成元素，可以固溶强化基体且不降低韧性，提高钢的淬透性、耐磨性和耐腐蚀性，具有较高的回火抵抗能力，但Cr含量增高会牺牲冲击韧性，本发明添加了W、Nb、B来替代高铬含量提高磨球的硬度和耐磨性；适量的B和Cu可以提高基体的淬透性，Cu、W、Nb有利于细化晶粒，提高基体强度、冲击韧性和耐腐蚀性。

本发明有益效果：本发明通过在磨球中添加以Si、Mn、Cr为主的合金元素和少量的Cu、W、Nb、B等元素，各元素之间协同作用，改善了磨球的组织和淬透性。所得磨球晶体组织细腻、均匀，磨球的抗冲击能力、抗腐蚀能力和耐磨性好，其表面硬度HRC≥59，是普通铸造低铬球的近三倍，破碎率≤0.35％，降低了磨球在使用中的消耗，为用户带来了明显的经济效益。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种矿山专用合金铸铁磨球，其各合金元素百分比构成如下：C2.3％、Si0.4％、Mn0.9％、Cr2.7％、Cu0.19％、W0.31％、Nb0.18％、B0.0.08％、S≤0.05％、P≤0.05％，余量为Fe及不可避免的杂质。所得磨球规格为

实施例2：

一种矿山专用合金铸铁磨球，其各合金元素百分比构成如下：C2.6％、Si0.4％、Mn1.1％、Cr1.7％、Cu0.26％、W0.28％、Nb0.20％、B0.06％、S≤0.05％、P≤0.05％，余量为Fe。所得磨球规格为

实施例3：