專利名稱：球磨機(jī)用磨球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球磨機(jī)用磨球。
球磨機(jī)是火力發(fā)電、水泥生產(chǎn)、選礦中必需的機(jī)械，磨球是球磨機(jī)用于粉碎、研碎的工具，是該機(jī)用量極大的易耗零件，它有重量、硬度、強(qiáng)度、韌性多種技術(shù)指標(biāo)，習(xí)慣上應(yīng)用球墨鑄鐵或合金球墨鑄鐵為原材料，通過熱處理工藝，制成貝氏體或貝氏體+奧氏體球墨鑄鐵。添加的合金元素，常用的是Cu、Mo、Ni。這些合金元素，價(jià)格高，國內(nèi)資源少，且對冶煉設(shè)備要求高，只能用電爐冶煉。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種應(yīng)用新的合金球墨鑄鐵制造的球磨機(jī)用磨球，性能良好，可用一般的冶煉設(shè)備穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種球磨機(jī)用磨球，磨球的材料是合金球墨鑄鐵，合金元素是錫Sn、錳Mn構(gòu)成Sn-Mn球墨鑄鐵，其含量為C(3.2～3.8)％，Si(2.0～2.8)％，Mn(0.5～2.5)％，P＜0.07％，S＜0.03％，Sn(0.02～0.12)％。
Sn-Mn合金球墨鑄鐵磨球的制造方法由冶煉工藝、鑄造工藝、熱處理工藝組合而成，熱處理工藝是等溫淬火工藝，等溫淬火的步序是I.將鑄態(tài)Sn-Mn合金球墨鑄鐵加熱至(840～890)℃。II.保溫(60～100)分鐘。III.取出至溫度為(250～310)℃介質(zhì)中等溫淬火。IV.在該溫度介質(zhì)中保持(90～120)分鐘。V.取出自然冷卻。
本發(fā)明的技術(shù)方案，采用Sn-Mn合金球墨鑄鐵，其中錳Mn的含量可以超過0.5％，它克服了歷來貝氏體球墨鑄鐵應(yīng)用中的含錳量不能超過0.5％的技術(shù)偏見，傳統(tǒng)的偏見是含錳量超過0.5％即會(huì)使球墨鑄鐵脆化，降低綜合性能。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案可得到性能良好、耐用的磨球，完成發(fā)明任務(wù)。


圖1是本發(fā)明提出的一種新的磨球形狀結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明一種球磨機(jī)用磨球，磨球的材料是合金球墨鑄鐵，合金元素是錫Sn、錳Mn，其含量為C(3.2～3.8)％，Si(2.0～2.8)％，Mn(0.5～2.5)％，P＜0.07％，S＜0.03％，Sn(0.02～0.12)％。
該Sn-Mn合金球墨鑄鐵球磨機(jī)用磨球的制造方法，由冶煉工藝、鑄造工藝、熱處理工藝組合而成，熱處理采用等溫淬火工藝，等溫淬火工藝是I.將鑄態(tài)Sn-Mn合金球墨鑄鐵加熱至(840～890)℃。II.保溫(60～100)分鐘。III.取出至溫度為(250～310)℃介質(zhì)中等溫淬火。IV.在該溫度介質(zhì)中保持(90～120)分鐘。V.取出自然冷卻。
磨球(1)是空心厚壁形結(jié)構(gòu)，其心部中空，中空部分是空心球形(2)或空心類球形(
圖1)。中心部空心球的直徑為D1，整球直徑為D2，則壁厚H＝(D2-D1)÷2，H有關(guān)系式25毫米≤H≤45毫米。磨球(1)有貫通中心的直孔(3)。也可以是非空心的實(shí)體球。
實(shí)施例1用常規(guī)冶煉、鑄造工藝制出C3.2％，Si2.0％，Mn0.7％，P0.06％，S0.02％，Sn0.04％的鑄態(tài)Sn-Mn合金球墨鑄鐵空心磨球，直徑120毫米，H＝45毫米。用上述等溫淬火工藝進(jìn)行熱處理后取出磨球。介質(zhì)為硝酸鹽。
實(shí)施例2用常規(guī)冶煉、鑄造工藝制出C3.8％，Si2.8％，Mn2.5％，P0.06％，S0.02％，Sn0.10％的鑄態(tài)Sn-Mn合金球墨鑄鐵實(shí)心磨球，直徑100毫米，用上述等溫淬火工藝進(jìn)行熱處理后取出磨球。介質(zhì)為硝酸鹽。
將實(shí)施例磨球作金相、機(jī)械性能試驗(yàn)，得結(jié)果為抗拉強(qiáng)度σB大于是1300MPa，沖擊韌性Ak大于35J/cm2，硬度HRC大于48度。金相組織為貝氏體，貝氏體+粵氏體，完全符合技術(shù)要求。
本發(fā)明技術(shù)中應(yīng)用錫、錳合金化，既有利于綜合機(jī)械性能的提高，又可降低制造成本，適量的錫Sn(0.02％～0.12％)，可強(qiáng)烈穩(wěn)定鑄態(tài)磨球的珠光體，使鑄態(tài)磨球的珠光體穩(wěn)定地達(dá)到60％～80％左右，從而可促進(jìn)等溫淬火中貝氏體的轉(zhuǎn)變，以獲得最優(yōu)化的機(jī)械性能。錳對提高淬透性作用很強(qiáng)，因此適當(dāng)高含量的錳(0.5％～2.5％)有利于較大壁厚的工件得到均勻的貝氏體組織。熱處理工藝中的低溫奧氏體及長時(shí)間的貝氏體化，克服了含錳不能超過0.5％的傳統(tǒng)的技術(shù)偏見。
Sn、Mn元素完全可以依靠國內(nèi)資源，價(jià)低，貨多，降低成本，再加上空心球結(jié)構(gòu)，降低了資源消耗，又進(jìn)一步降低成本。由于磨球應(yīng)用數(shù)量多，本技術(shù)為國為民可產(chǎn)生難以勝數(shù)的效益。
權(quán)利要求
1.一種球磨機(jī)用磨球，磨球是合金球墨鑄鐵，其特征是合金元素是錫Sn、錳Mn構(gòu)成的Sn-Mn合金球墨鑄鐵，其含量為C(3.2～3.8)％，Si(2.0～2.8)％，Mn(0.5～2.5)％，P＜0.07％，S＜0.03％，Sn(0.02～0.12)％。
2.一種球磨機(jī)用磨球的制造方法，由冶煉工藝、鑄造工藝、熱處理工藝組合而成，其特征是熱處理工藝是等溫淬火工藝，等溫淬火的工藝是I.將鑄態(tài)Sn-Mn合金球墨鑄鐵磨球加熱至(840～890)℃。II.保溫(60～100)分鐘。III.取出至溫度為(250～310)℃介質(zhì)中等溫淬火。IV.在該溫度介質(zhì)中保持(90～120)分鐘。V.取出自然冷卻。
3.由權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)用磨球，其特征是磨球(1)是空心厚壁形結(jié)構(gòu)，其心部中空，中空部分是空心球形(2)或空心類球形。
4.由權(quán)利要求3所述的球磨機(jī)用磨球，其特征是中心部空心球的直徑為D1，整球直徑為D2，則壁厚H＝(D2-D1)÷2，H有關(guān)系式25毫米≤H≤45毫米。
5.由權(quán)利要求3所述的球磨機(jī)用磨球，其特征是磨球(1)有貫通中心的直孔(3)。
全文摘要
一種球磨機(jī)用磨球,磨球的材料是合金球墨鑄鐵,合金元素是錫Sn、錳Mn,其含量為C:(3.2～3.8)%,Si:(2.0～2.8)%,Mn:(0.5～2.5)%,P:< 0.07%,S:< 0.03%,Sn(0.02～0.12)%。磨球的制造方法,由冶煉工藝、鑄造工藝、熱處理工藝組合而成,熱處理工藝是等溫淬火工藝。Sn、Mn元素完全可以依靠國內(nèi)資源,價(jià)低,貨多,降低成本,由于磨球應(yīng)用數(shù)量多,本技術(shù)為國為民可產(chǎn)生難以勝數(shù)的效益。
文檔編號B02C17/20GK1229145SQ9911405
公開日1999年9月22日 申請日期1999年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月2日
發(fā)明者王道年 申請人:王道年