[发明专利]一种CADI磨球的制备方法

说明书

本发明提供一种CADI磨球的制备方法。所述CADI磨球的制备方法具体步骤如下：(1)按照重量百分比：C：3.0～3.8％；Si：3.0～5.2％；Mn：2.5～3.5％；Mg：0.025～0.05％；P：≤0.05％；S：≤0.03％；Re：0.015～0.04％余量为Fe及不可避免的杂质配料并熔炼，热处理后组织为：奥氏体+贝氏体+马氏体+碳化物+球状石墨；(2)球化和孕育处理：熔炼完成后，控制铁液温度为1550℃～1570℃，将铁液全部倒入铁液包中，球化剂采用稀土镁硅铁合金球化剂，加入量为铁水质量的0.8～1.3％；孕育采用二次孕育。本发明提供的CADI磨球的制备方法具有硬度和韧性都较佳，制备的磨球显微组织为均匀的细枝晶的优点。

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种CADI磨球的制备方法。

背景技术

在耐磨材料中，磨球与衬板占到其总质量的八成，而磨球又占到其中的八成，因此磨球是十分重要的研磨主体，特别的在矿山、冶金、火力发电等工业领域中，耐磨材料的磨损、能力消耗在经济成本中占有相当大的比例，研磨成本占总生产成本的40～50％，近年来我国金属耐磨材料的消耗达到数百上千万吨，其中，磨球消耗超过80％，而在铁矿、有色矿粉研磨中消耗的磨球大约72％，约占各个行业的磨球总量的83％。

其中，传统的等温淬火球墨铸铁(ADI)具有优良的韧性，是优选的磨球材料，但是初始硬度较低，一般在50HRC左右，无法适应更高的硬度要求，而在磨球在显微下的组织细枝晶均匀性差。

因此，有必要提供一种新的CADI磨球的制备方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种具有硬度和韧性都较佳，制备的磨球显微组织为均匀的细枝晶的CADI磨球的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的CADI磨球的制备方法具体步骤如下：

(1)按照重量百分比：C：3.0～3.8％；Si：3.0～5.2％；Mn： 2.5～3.5％；Mg：0.025～0.05％；P：≤0.05％；S：≤0.03％；Re：0.015～ 0.04％余量为Fe及不可避免的杂质配料并熔炼，热处理后组织为：奥氏体+贝氏体+马氏体+碳化物+球状石墨；

(2)球化和孕育处理：熔炼完成后，控制铁液温度为1550℃～ 1570℃，将铁液全部倒入铁液包中，球化剂采用稀土镁硅铁合金球化剂，加入量为铁水质量的0.8～1.3％；孕育采用二次孕育，一次孕育采用硅钡孕育剂(其中钡含量2～4％)按铁水质量的0.3～1.2％加入，二次孕育采用稀土硅铁孕育，按铁水质量的0.06～0.15％随流孕育；

(3)球化和孕育处理后的铁液浇注磨球，浇注温度为1350℃～ 1380℃；

(4)磨球进行热处理，热处理采用阶梯式升温，具体为将磨球升温到680℃保温1～2小时，780℃保温1～2小时，880℃保温2～3 小时，水冷至200～320℃时，进入保温炉保温2～2.5小时，保温炉温度255～265℃，得到CADI磨球；

(5)步骤4中水冷时首先将磨球在780～960℃进行奥氏体化，之后将奥氏体化后的磨球放入到滚筒内的循环水中水冷；

(6)将步骤4中半成品CADI磨球立即送入在线热处理设备中进行淬火和回火，达到要求的强度、硬度和冲击韧性等性能，成为成品 CADI磨球。

优选的，所述步骤1和步骤2中熔炼设备采用中频电炉，待电炉中的金属液体温度达到1555-1565℃，将金属液体出炉。

优选的，所述步骤3)中浇注时采用多次冲入法球化孕育处理，得到磨球。

优选的，所述磨球整体硬度比较均匀，表面硬度到心部的硬度差 HRC1～1.5。