一種抗沖擊高硬耐磨球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵18-25份、鉬鐵1-1.5份、釩鐵1-1.3份、錳鐵0.1-0.3份、硅鐵0.2-0.6份、金屬鋅2-5份；其制備工藝中，采用了等離子熔覆和電火花沉積技術(shù)對耐磨球的表面進(jìn)行了改性。等離子熔覆工藝參數(shù)包括非轉(zhuǎn)移弧電壓、非轉(zhuǎn)移弧電流、轉(zhuǎn)移弧電壓、轉(zhuǎn)移弧電流、離子氣體流、送粉氣體流量、保護(hù)氣體流量、熔覆速度、焊槍擺幅和噴距；電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)包括氬氣流量、沉積電壓、沉積頻率、沉積功率、沉積時(shí)間和旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速。本發(fā)明所述的耐磨球具有優(yōu)異的抗沖擊性，同時(shí)具有優(yōu)異的抗腐蝕性、硬度、耐熱性和耐磨性。
【專利說明】一種抗沖擊高硬耐磨球

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種抗沖擊高硬耐磨球。

【背景技術(shù)】
[0002] 耐磨球是一種用于球磨機(jī)中的粉碎介質(zhì)，用于粉碎磨機(jī)中的物料，目前已經(jīng)被廣 泛應(yīng)用于冶金礦山、水泥建材、火力發(fā)電、煙氣脫硫、磁性材料、化工、水煤漿、球團(tuán)礦、礦渣、 超細(xì)粉、粉煤灰、碳酸鈣、石英砂等行業(yè)球磨機(jī)中。
[0003] 耐磨球作為一種磨損材料應(yīng)該具有下列性質(zhì)：（1)高的硬度，高硬度的基體可以 抵抗磨粒對基體的微觀切削作用，在一定程度上體現(xiàn)了材料的耐磨性；(2)較高的塑韌性、 應(yīng)變疲勞抗力、脆斷抗力和剝層疲勞抗力，高的塑韌性可以減少或者抑制裂紋的萌生和擴(kuò) 展，特別是在高沖擊作用的工況下具有優(yōu)異的抗斷裂破壞能力；（3)高的淬透性，材料的淬 透性高才能保證在大尺寸條件下材料整體組織均勻、性能穩(wěn)定，耐磨性得予保證。
[0004] 現(xiàn)存耐磨球的抗沖擊性能欠佳，不能滿足現(xiàn)代社會對耐磨球的要求，因此，選擇合 適的成分、控制制備的工藝過程得到綜合性能強(qiáng)的耐磨球是目前研究的熱點(diǎn)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出了一種抗沖擊高硬耐磨球，其具有優(yōu)異的抗沖擊性，同時(shí)具有優(yōu)異的 抗腐蝕性、硬度、耐熱性和耐磨性。
[0006] 本發(fā)明提出了一種抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵 18-25份、鑰鐵1-1. 5份、釩鐵1-1. 3份、錳鐵0. 1-0. 3份、硅鐵0. 2-0. 6份、金屬鋅2-5份；
[0007] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝制備抗沖擊高硬耐磨球：
[0008] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1490-15KTC，保溫25-50min后加 入鉻鐵、鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1550-160(TC加熱至完 全熔化后得到鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0009] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在50-55min內(nèi)從室溫升溫至780-800°C，保溫30-60min， 在 25-30min 內(nèi)升溫至 980-1040°C，保溫 20-30min，在 2-3min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C，保溫 12-15min，在 5min 內(nèi)降溫至 1000-1040°C，保溫 5-8min，在 3-5min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C， 保溫5-8min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如下：加熱至500-530°C，保溫20-35min，水 冷至室溫；加熱至500-530°C，保溫10_25min，空冷至室溫；
[0010] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將等離子 熔覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為150_185°C，保溫2-3h取出，所述等離子熔 覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:l. 5-2. 2%，Cr :5-10%，W:2-3%，Mo :0· 2-0.8%，Nb : 0· 5-2%，B :1. 2-2. 3%，Μη :3. 5-5. 2%，余量為 Fe ;
[0011] S4、將S3中清洗后的耐磨球坯和干燥后的等離子熔覆粉末放入等離子弧裝置中 進(jìn)行等離子熔覆；所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓25-30V，非轉(zhuǎn)移弧電 流50-55A，轉(zhuǎn)移弧電壓38-45V，轉(zhuǎn)移弧電流130-140A，離子氣體流量150-200L/h，送粉氣體 流量200-250L/h，保護(hù)氣體流量250-320L/h，熔覆速度35-50mm/min，焊槍擺幅35-45mm，噴 距 2〇-25mm ；
[0012] S5、利用電火花沉積技術(shù)將WC-8CO硬質(zhì)合金涂覆在S4中等離子熔覆后的耐磨球 坯表面，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：4-6. 5m3/h，沉積電壓為150-200V，沉 積頻率為1450-1560HZ，沉積功率為2000-2500W，沉積時(shí)間為5-6min/cm 2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速 為 1800-2200r/min ;
[0013] S6、將S5中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的耐磨球坯放入電爐中，加熱至450-520°C， 保溫5-12h，降溫后得到所述耐磨球。
[0014] 優(yōu)選地，上述抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵20-22 份、鑰鐵1-1. 35份、釩鐵1. 1-1. 2份、錳鐵0. 15-0. 25份、硅鐵0. 3-0. 5份、金屬鋅3-4. 5份。
[0015] 優(yōu)選地，上述抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵21. 6 份、鑰鐵1. 25份、釩鐵1. 1份、錳鐵0. 2份、硅鐵0. 3份、金屬鋅3. 1份。
[0016] 優(yōu)選地，在S2中，一次熱處理過程具體如下：在52min內(nèi)從室溫升溫至795°C，保 溫36min，在25min內(nèi)升溫至1030°C，保溫26min，在2. 4min內(nèi)升溫至1055°C，保溫13. 5min， 在5min內(nèi)降溫至1005°C，保溫5. 6min，在4. lmin內(nèi)升溫至1055°C，保溫7. 3min，冷卻至室 溫。
[0017] 優(yōu)選地，在S2中，二次熱處理過程具體如下：加熱至520°C，保溫30min，水冷至室 溫；加熱至520°C，保溫20min，空冷至室溫。
[0018] 優(yōu)選地，在S3中，所述等離子烙覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2. 0%，Cr : 6. 3%，W :2. 2%，Mo :0· 35%，Nb :0· 21%，B :1. 9%，Μη :4. 1%，余量為 Fe。
[0019] 優(yōu)選地，在S4中，所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓26-27V，非 轉(zhuǎn)移弧電流52-53A，轉(zhuǎn)移弧電壓40-43V，轉(zhuǎn)移弧電流132-135A，離子氣體流量162-170L/ h，送粉氣體流量215-225L/h，保護(hù)氣體流量265-280L/h，熔覆速度35-43mm/min，焊槍擺幅 36-40mm，噴距 22-23mm。
[0020] 優(yōu)選地，在S4中，所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓27V，非轉(zhuǎn)移 弧電流53A，轉(zhuǎn)移弧電壓42V，轉(zhuǎn)移弧電流133A，離子氣體流量165L/h，送粉氣體流量222/h， 保護(hù)氣體流量276L/h，烙覆速度42mm/min，焊槍擺幅38mm，噴距23mm。
[0021] 優(yōu)選地，在S5中，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：4. 5-5. 5m3/h，， 沉積電壓為170-180V，沉積頻率為1500-1530Hz，沉積功率為2300-2400W，沉積時(shí)間為 5. 1-5. 5min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為 1900-2005r/min。
[0022] 優(yōu)選地，在S5中，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：5. 3m3/h，沉積電壓 為175V，沉積頻率為1521Hz，沉積功率為2350W，沉積時(shí)間為5. 2min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速 為 2000r/min。
[0023] 本發(fā)明所述抗沖擊高硬耐磨球熱處理工藝中，采取了不同的升溫速率，防止了奧 氏體中析出較多的碳化物，同時(shí)防止了奧氏體大量分解為共析組織，提高了耐磨球的性能； 熱處理之后采用了等離子熔覆和電火花沉積對耐磨球的表面進(jìn)行了改性。在等離子熔覆粉 末中含有的鈮元素為強(qiáng)碳化物元素，F(xiàn)e-Cr-B-C體系中，首先與碳結(jié)合，形成鈮的碳化物，通 過控制等離子熔覆的工藝過程，使得到的鈮的碳化物尺寸均勻，且在熔覆層中分散均勻，提 高了耐磨球的性能；電火花沉積過程中形成了細(xì)小且硬度高的碳化物，彌散分布在電火花 沉積層組織中，加上電火花沉積層中積累的大量高殘余應(yīng)力和高密度位錯(cuò)，提高了電火花 沉積層的顯微硬度，提高了耐磨球的硬度和抗沖擊性；因熔覆層中存在著細(xì)小的硬質(zhì)相，在 摩擦的過程中，隨著細(xì)小顆粒的析出，提高了沉積層的耐磨性，降低了沉積層的摩擦系數(shù)， 同時(shí)提高了耐磨球的抗沖擊性，得到了綜合性能好的耐磨球。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā) 明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 本發(fā)明所述抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵25份、 鑰鐵1. 5份、釩鐵1. 15份、錳鐵0. 3份、硅鐵0. 46份、金屬鋅2份；
[0027] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝制備抗沖擊高硬耐磨球：
[0028] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1498°C，保溫44min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1595°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0029] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在50min內(nèi)從室溫升溫至785°C，保溫56min，在28min 內(nèi)升溫至1000 °C，保溫26min，在2. 5min內(nèi)升溫至1055 °C，保溫14min，在5min內(nèi)降溫至 1025°C，保溫6min，在5min內(nèi)升溫至1080°C，保溫5min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體 如下：加熱至530°C，保溫20min，水冷至室溫；加熱至500°C，保溫25min，空冷至室溫；
[0030] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將等離子熔 覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為150°C，保溫3h取出，所述等離子熔覆粉末其組 成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:l. 5%，Cr :9%，W :2%，Mo :0· 55%，Nb :2%，B :1· 6%，Μη :3· 5%，余 量為Fe ;
[0031] S4、將S3中清洗后的耐磨球坯和干燥后的等離子熔覆粉末放入等離子弧裝置中 進(jìn)行等離子熔覆；所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓25V，非轉(zhuǎn)移弧電流 53A，轉(zhuǎn)移弧電壓45V，轉(zhuǎn)移弧電流130A，離子氣體流量150L/h，送粉氣體流量200L/h，保護(hù) 氣體流量289L/h，烙覆速度35mm/min，焊槍擺幅45mm，噴距20mm ;
[0032] S5、利用電火花沉積技術(shù)將WC-8Co硬質(zhì)合金涂覆在S4中等離子熔覆后的耐磨球 坯表面，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：6. 5m3/h，，沉積電壓為174V，沉積頻率 為1450Hz，沉積功率為2500W，沉積時(shí)間為6min/cm 2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為2200r/min ;
[0033] S6、將S5中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的耐磨球坯放入電爐中，加熱至450°C，保溫 12h，降溫后得到所述耐磨球。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 本發(fā)明所述抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵18份、 鑰鐵1份、釩鐵1. 3份、錳鐵0. 23份、硅鐵0. 6份、金屬鋅5份；
[0036] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝制備抗沖擊高硬耐磨球：
[0037] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1490°C，保溫50min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1600°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0038] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在55min內(nèi)從室溫升溫至800°C，保溫30min，在25min內(nèi) 升溫至980°C，保溫30min，在2min內(nèi)升溫至1050°C，保溫15min，在5min內(nèi)降溫至1000°C, 保溫8min，在3min內(nèi)升溫至1050°C，保溫8min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如下：力口 熱至520°C，保溫30min，水冷至室溫；加熱至520°C，保溫20min，空冷至室溫；
[0039] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將等離子熔 覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為185°C，保溫2h取出，所述等離子熔覆粉末其組 成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2. 2%，Cr :5%，W :2. 6%，Mo :0· 8%，Nb :0· 5%，B :2. 3%，Mn :5· 2%， 余量為Fe ;
[0040] S4、將S3中清洗后的耐磨球坯和干燥后的等離子熔覆粉末放入等離子弧裝置中 進(jìn)行等離子熔覆；所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓30V，非轉(zhuǎn)移弧電流 50A，轉(zhuǎn)移弧電壓38V，轉(zhuǎn)移弧電流136A，離子氣體流量159L/h，送粉氣體流量222L/h，保護(hù) 氣體流量250L/h，烙覆速度50mm/min，焊槍擺幅41mm，噴距25mm ;
[0041] S5、利用電火花沉積技術(shù)將WC-8CO硬質(zhì)合金涂覆在S4中等離子熔覆后的耐磨球 坯表面，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：5m 3/h，，沉積電壓為150V，沉積頻率為 1469Hz，沉積功率為2000W，沉積時(shí)間為5. 2min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為1800r/min ;
[0042] S6、將S5中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的耐磨球坯放入電爐中，加熱至475°C，保溫 8h，降溫后得到所述耐磨球。
[0043] 實(shí)施例3
[0044] 本發(fā)明所述抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵20份、 鑰鐵1. 4份、釩鐵1份、錳鐵0. 3份、硅鐵0. 2份、金屬鋅4. 3份；
[0045] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝制備抗沖擊高硬耐磨球：
[0046] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至15KTC，保溫25min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1550°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0047] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在54min內(nèi)從室溫升溫至780°C，保溫60min，在30min內(nèi) 升溫至1040°C，保溫20min，在3min內(nèi)升溫至1080°C，保溫12min，在5min內(nèi)降溫至1040°C, 保溫5min，在3. 5min內(nèi)升溫至1065°C，保溫7. lmin，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如 下：加熱至500°C，保溫35min，水冷至室溫；加熱至530°C，保溫lOmin，空冷至室溫；
[0048] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將等離子熔 覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為160°C，保溫2. 6h取出，所述等離子熔覆粉末其 組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:1. 6%，Cr :10%，W :3%，Mo :0· 2%，Nb :0· 9%，B :1· 2%，Μη :4%， 余量為Fe ;
[0049] S4、將S3中清洗后的耐磨球坯和干燥后的等離子熔覆粉末放入等離子弧裝置中 進(jìn)行等離子熔覆；所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓26V，非轉(zhuǎn)移弧電流 55A，轉(zhuǎn)移弧電壓41V，轉(zhuǎn)移弧電流140A，離子氣體流量200L/h，送粉氣體流量250L/h，保護(hù) 氣體流量320L/h，烙覆速度40mm/min，焊槍擺幅35mm，噴距23mm ;
[0050] S5、利用電火花沉積技術(shù)將WC-8Co硬質(zhì)合金涂覆在S4中等離子熔覆后的耐磨球 坯表面，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：4m 3/h，沉積電壓為200V，沉積頻率為 1560Hz，沉積功率為2100W，沉積時(shí)間為5min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為1900r/min ;
[0051] S6、將S5中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的耐磨球坯放入電爐中，加熱至520°C，保溫 5h，降溫后得到所述耐磨球。
[0052] 實(shí)施例4
[0053] 本發(fā)明所述抗沖擊高硬耐磨球，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵21. 6 份、鑰鐵1. 25份、釩鐵1. 1份、錳鐵0. 2份、硅鐵0. 3份、金屬鋅3. 1份；
[0054] 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝制備抗沖擊高硬耐磨球：
[0055] S1、將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1506°C，保溫33min后加入鉻鐵、 鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1575°C加熱至完全熔化后得到 鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；
[0056] S2、將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯， 其中，一次熱處理過程具體如下：在S2中，在52min內(nèi)從室溫升溫至795°C，保溫36min，在 25min內(nèi)升溫至1030°C，保溫26min，在2. 4min內(nèi)升溫至1055°C，保溫13. 5min，在5min內(nèi) 降溫至1005°C，保溫5. 6min，在4. lmin內(nèi)升溫至1055°C，保溫7. 3min，冷卻至室溫；二次熱 處理過程具體如下：加熱至520°C，保溫30min，水冷至室溫；加熱至520°C，保溫20min，空 冷至室溫；
[0057] S3、將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將等離子熔 覆粉末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為158°C，保溫2. 8h取出，所述等離子熔覆粉末其 組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2. 0%，Cr :6. 3%，W :2. 2%，Mo :0· 35%，Nb :0· 21%，B :L 9%，Mn : 4. 1%，余量為Fe ;
[0058] S4、將S3中清洗后的耐磨球坯和干燥后的等離子熔覆粉末放入等離子弧裝置中 進(jìn)行等離子熔覆；所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓27V，非轉(zhuǎn)移弧電流 53A，轉(zhuǎn)移弧電壓42V，轉(zhuǎn)移弧電流133A，離子氣體流量165L/h，送粉氣體流量222/h，保護(hù)氣 體流量276L/h，烙覆速度42mm/min，焊槍擺幅38mm，噴距23mm ;
[0059] S5、利用電火花沉積技術(shù)將WC-8Co硬質(zhì)合金涂覆在S4中等離子熔覆后的耐磨球 坯表面，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：5. 3m3/h，沉積電壓為175V，沉積頻率 為1521Hz，沉積功率為2350W，沉積時(shí)間為5. 2min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為2000r/min ;
[0060] S6、將S5中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的耐磨球坯放入電爐中，加熱至500°C，保溫 llh，降溫后得到所述耐磨球。
【權(quán)利要求】
1. 一種抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：廢鋼100份、鉻鐵 18-25份、鑰鐵1-1. 5份、釩鐵1-1. 3份、錳鐵0. 1-0. 3份、硅鐵0. 2-0. 6份、金屬鋅2-5份； 根據(jù)上述原料配比，按照以下工藝制備抗沖擊高硬耐磨球： 51、 將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1490-15KTC，保溫25-50min后加入鉻 鐵、鑰鐵、釩鐵，待完全熔化后加入硅鐵、錳鐵和金屬鋅，升溫至1550-160(TC加熱至完全熔 化后得到鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體； 52、 將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，依次經(jīng)過兩次熱處理得到耐磨球坯，其中， 一次熱處理過程具體如下：在50-55min內(nèi)從室溫升溫至780-800°C，保溫30-60min，在 25-30min 內(nèi)升溫至 980-1040°C，保溫 20-30min，在 2-3min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C，保溫 12-15min，在 5min 內(nèi)降溫至 1000-1040°C，保溫 5-8min，在 3-5min 內(nèi)升溫至 1050-1080°C， 保溫5-8min，冷卻至室溫；二次熱處理過程具體如下：加熱至500-530°C，保溫20-35min，水 冷至室溫；加熱至500-530°C，保溫10_25min，空冷至室溫； 53、 將S2中得到的耐磨球坯用砂紙打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；將等離子熔覆粉 末放入烘箱中干燥，設(shè)置烘箱的溫度為150_185°C，保溫2-3h取出，所述等離子熔覆粉末其 組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:1. 5-2. 2%，Cr :5-10%，W :2-3%，Mo :0· 2-0. 8%，Nb :0· 5-2%，B : 1· 2-2. 3%，Μη :3. 5-5. 2%，余量為 Fe ; 54、 將S3中清洗后的耐磨球坯和干燥后的等離子熔覆粉末放入等離子弧裝置中進(jìn) 行等離子熔覆；所述等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓25-30V，非轉(zhuǎn)移弧電流 50-55A，轉(zhuǎn)移弧電壓38-45V，轉(zhuǎn)移弧電流130-140A，離子氣體流量150-200L/h，送粉氣體流 量200-250L/h，保護(hù)氣體流量250-320L/h，熔覆速度35-50mm/min，焊槍擺幅35-45mm，噴距 2〇-25mm ； 55、 利用電火花沉積技術(shù)將WC-8Co硬質(zhì)合金涂覆在S4中等離子熔覆后的耐磨球坯表 面，所述電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：4-6. 5m3/h，沉積電壓為150-200V，沉積頻 率為1450-1560HZ，沉積功率為2000-2500W，沉積時(shí)間為5-6min/cm 2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為 1800-2200r/min ； 56、 將S5中經(jīng)電火花沉積技術(shù)涂覆后的耐磨球坯放入電爐中，加熱至450-520°C，保溫 5-12h，降溫后得到所述耐磨球。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包括：廢 鋼100份、鉻鐵20-22份、鑰鐵1-1. 35份、釩鐵1. 1-1. 2份、錳鐵0. 15-0. 25份、硅鐵0. 3-0. 5 份、金屬鋅3-4. 5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，其原料按重量份數(shù)包 括：廢鋼100份、鉻鐵21. 6份、鑰鐵1. 25份、釩鐵1. 1份、錳鐵0. 2份、硅鐵0. 3份、金屬鋅 3· 1 份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S2中，一 次熱處理過程具體如下：在52min內(nèi)從室溫升溫至795°C，保溫36min，在25min內(nèi)升溫至 1030°C，保溫 26min，在 2. 4min 內(nèi)升溫至 1055°C，保溫 13. 5min，在 5min 內(nèi)降溫至 1005°C， 保溫5. 6min，在4. lmin內(nèi)升溫至1055°C，保溫7. 3min，冷卻至室溫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S2中，二次熱 處理過程具體如下：加熱至520°C，保溫30min，水冷至室溫；加熱至520°C，保溫20min，空 冷至室溫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S3中，所述 等離子熔覆粉末其組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:2. 0%，Cr :6. 3%，W :2. 2%，Mo :0. 35%，Nb : 0· 21%，B :1. 9%，Μη :4. 1%，余量為 Fe。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S4中，所述 等離子熔覆工藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓26-27V，非轉(zhuǎn)移弧電流52-53A，轉(zhuǎn)移弧電壓 40-43V，轉(zhuǎn)移弧電流132-135A，離子氣體流量162-170L/h，送粉氣體流量215-225L/h，保護(hù) 氣體流量265-280L/h，熔覆速度35-43mm/min，焊槍擺幅36-40mm，噴距22-23mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S4中，所述等離子熔覆工 藝參數(shù)具體如下：非轉(zhuǎn)移弧電壓27V，非轉(zhuǎn)移弧電流53A，轉(zhuǎn)移弧電壓42V，轉(zhuǎn)移弧電流133A， 離子氣體流量165L/h，送粉氣體流量222/h，保護(hù)氣體流量276L/h，熔覆速度42mm/min，焊 槍擺幅38_，噴距23_。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S5中，所述 電火花沉積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：4. 5-5. 5m3/h，，沉積電壓為170-180V，沉積頻率 為1500-1530HZ，沉積功率為2300-2400W，沉積時(shí)間為5. 1-5. 5min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為 1900-2005r/min。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗沖擊高硬耐磨球，其特征在于，在S5中，所述電火花沉 積技術(shù)工藝參數(shù)為：氬氣流量：5. 3m3/h，沉積電壓為175V，沉積頻率為1521Hz，沉積功率為 2350W，沉積時(shí)間為5. 2min/cm2,旋轉(zhuǎn)沉積槍轉(zhuǎn)速為2000r/min。
【文檔編號】C23C28/02GK104152788SQ201410377255
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】丁仕武, 丁幸, 徐幫明 申請人:寧國市寧武耐磨材料有限公司