[发明专利]一种高碳中铬耐磨钢球

说明书

技术领域

本发明属于研磨机械技术领域，尤其涉及一种高碳中铬耐磨钢球。

背景技术

耐磨钢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。耐磨钢球由两种：一种是，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；另一种是，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。

其中，铬合金铸球因铬含量的不同又分为低铬合金铸球、多元合金铸球、中铬合金铸球和高铬合金铸球。

中高碳多元合金钢是基于减少合金元素含量以减低成本，通过多种元素的共同作用，达到强化钢中碳化物(使之成为合金渗M_aC型，HV800-1000)，提高其硬度，并增加钢的淬透性以使热处理(淬火)后获得马氏体或(马氏体+贝氏体)组织。

通过提高耐钢球中碳的含量来提高整个耐磨钢球的硬度，同时降低耐磨钢球的铬的含量来提高耐磨钢球的耐磨性。

同时现已技术中在进行预热结束后进行淬火处理，由于淬火温度高，容易造成热应力和组织应力大，容易引起淬火开裂，影响产品的质量。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高碳中铬耐磨钢球，具有硬度高，高耐磨和高使用寿命的特点。

本发明提出了一种高碳中铬耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：C：0.7～1.1％；Cr：7.0～8.5％；Si：0.7～1.0％；Mn：0.3～1.5％；Mo：0.35～0.65％；B：0.3～2.2％；Ti：0.02～0.13％；Al：0.05～0.18％；S：0.000～0.02％；P：0.00～0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质；

根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高碳中铬耐磨钢球：

S1、按各组分重量百分数称取原料进行熔炼及成分初调，得到铁水，精炼脱硫、脱氧，成分微调，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；

S2、将S1中得到的铸件在950℃-1050℃预热35-45min，然后再快速加热40-45min，保温2-3小时，然后在清水中进行预冷处理，预冷处理的时间为3-4min，清水的温度为37-42℃；

S3、将S2中预冷结束后的铸件放在NaNO₂的盐水溶液中进行淬火处理，淬火温度为760-780℃，淬火时间为4-7分钟，将淬火后的铸件升温至180-210℃进行回火处理，回火时间为5-6小时，然后冷却到室温后得到高碳中铬耐磨钢球成品。

优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.8～1.0％；Cr：7.5～8.0％；Si：0.75～0.95％；Mn：0.6～1.2％；Mo：0.40～0.60％；B：0.8～1.7％；Ti：0.05～0.10％；Al：0.10～0.13％；S：0.005～0.015％；P：0.02～0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.9％；Cr：7.8％；Si：0.85％；Mn：0.9％；Mo：0.50％；B：1.3％；Ti：0.08％；Al：0.12％；S：0.01％；P：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，在S2中，将S1中得到的铸件在980-1020℃预热38-42min，然后再快速加热41-44min，保温2.2-2.8小时，然后在清水中进行预冷处理，预冷处理的时间为3.2-3.8min，清水的温度为38-41℃。

优选地，在S2中，将S1中得到的铸件在1000℃预热40min，然后再快速加热42min，保温2.5小时，然后在清水中进行预冷处理，预冷处理的时间为3.5min，清水的温度为40℃。

优选地，在S3中，将S2中预冷结束后的铸件放在NaNO₂的盐水溶液中进行淬火处理，淬火温度为765-775℃，淬火时间为4.5-6.5分钟，将淬火后的铸件升温至185-205℃进行回火处理，回火时间为5.2-5.8小时，然后冷却到室温后得到高碳中铬耐磨钢球成品。

优选地，在S3中，将S2中预冷结束后的铸件放在NaNO₂的盐水溶液中进行淬火处理，淬火温度为770℃，淬火时间为5.5分钟，将淬火后的铸件升温至190℃进行回火处理，回火时间为5.5小时，然后冷却到室温后得到高碳中铬耐磨钢球成品。