一種高碳耐磨鋼球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高碳耐磨鋼球，其各組分的重量百分數(shù)如下：C：1.1％-1.2％；Si：0.2％-0.4％；Cr：0.4％-0.5％；Mn：1.3％-1.5％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.1％-0.2％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料為Fe；根據(jù)上述各組分配比，按照以下工藝步驟制備得到所述高碳耐磨鋼球：S1：按各組分重量百分數(shù)稱取原料進行熔煉及成分初調(diào)，得到鐵水，精煉脫硫、脫氧，成分微調(diào)，澆注，經(jīng)鑄造成型后，清理，得到鑄件；S2：將S1中得到的鑄件在840-850℃，保溫2-3小時，然后水淬，將淬火后的鑄件升溫至200-210℃進行回火處理，保溫1-2小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨鋼球成品。
【專利說明】一種高碳耐磨鋼球

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及研磨機械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高碳耐磨鋼球。

【背景技術(shù)】
[0002] 高碳耐磨鋼球是粉碎工業(yè)的第一大耐磨材料消耗件，每年國內(nèi)僅選礦行業(yè)就需要 消耗約200萬噸各種材質(zhì)的鋼球，而我國水泥工業(yè)每年也需要消耗20萬噸。耐磨鋼球是球 磨機重要的基礎(chǔ)零部件，尤其是精密工業(yè)鋼球在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著巨大作用，其廣泛用 于水泥廠、發(fā)電廠等。
[0003] 高碳耐磨鋼球在運轉(zhuǎn)過程中，工作條件十分復(fù)雜，當運動件高速運轉(zhuǎn)時，鋼球與其 支撐裝置之間主要是以點或線相接觸，承受著集中的周期性的交變載荷，其應(yīng)力變化可由 零到最大，再由最大到零，接觸面積越小，承受的應(yīng)力就越大。同時鋼球還要承受由于離心 力引起的負荷和與其支撐裝置之間產(chǎn)生的彈性變形。除此之外，鋼球在工作過程還受到潤 滑油等其他雜質(zhì)的腐蝕，因此對耐磨鋼球的綜合性能有著較高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，高碳耐 磨鋼球通常存在淬透性和韌性不足，導(dǎo)致其耐磨性不能滿足研磨要求，為了提高耐磨性，采 用較高的合金元素添加，其成本又過高，需要進行改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高碳耐磨鋼球，其具有 1?耐磨、1?使用壽命的優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明提出的一種高碳耐磨鋼球，其各組分的重量百分數(shù)如下：
[0006] C ：1. 1 % -1. 2 % ；Si ：0. 2 % -0. 4 % ；Cr ：0. 4 % -〇. 5 % ；Mn ：1. 3 % -1. 5 % ；Ti ： 0· 02% -0· 03% ;A1 :0· 1% -0· 2% ;Mo :0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料為 Fe ；
[0007] 根據(jù)上述各組分配比，按照以下工藝步驟制備得到所述高碳耐磨鋼球：
[0008] S1 :按各組分重量百分數(shù)稱取原料進行熔煉及成分初調(diào)，得到鐵水，精煉脫硫、脫 氧，成分微調(diào)，澆注，經(jīng)鑄造成型后，清理，得到鑄件；
[0009] S2 :將S1中得到的鑄件在840-850°C，保溫2-3小時，然后水淬，將淬火后的鑄件 升溫至200-2KTC進行回火處理，保溫1-2小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨 鋼球成品。
[0010] 在上述技術(shù)方案中，提高了 c元素含量，利用廉價的C元素提高鋼球的淬透性和淬 硬性，從而提高鋼球的耐磨性；優(yōu)化了 Si的含量，一方面使得其能達到提高鋼球回火穩(wěn)定 性的作用，另一方面防止鋼球的晶粒粗化；控制了 Μη元素的含量，提高鋼球中珠光體含量， 并改善鋼球的熱處理性能和耐磨性能；復(fù)合添加 Ti、Cr、Al、Mo,提高鋼球的淬透性，細化晶 粒，提1?脫氧能力，提升鋼球綜合性能；控制S和P的含量，可以提1?鋼球的綜合性能的過度 惡化；在制備過程中，根據(jù)合金化優(yōu)化結(jié)果，合理設(shè)定了熱處理的溫度和時間，使得鋼球?qū)?現(xiàn)良好硬度和韌性的結(jié)合，從而獲得高耐磨、高使用壽命的優(yōu)點。 toon] 優(yōu)選地，其各組分的重量百分數(shù)如下：
[0012] C ：1, 12% -1. 18% ；Si ：0. 25% -〇. 35% ；Cr ：0. 42% -〇. 48% ；Mn ：1. 35% -1. 45% ； Ti ：0. 022% -0. 028% ；A1 ：0. 12% -〇. 18% ；Mo ：0. 18% -〇. 22% ；S ：〇-〇. 01% ；P ：〇-〇. 03% ； 余料為Fe。
[0013] 優(yōu)選地，其各組分的重量百分數(shù)如下：
[0014] C ：1, 14% ；Si ：0. 3% ；Cr ：0. 45% ；Mn ：1. 4% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 15% ；Mo ：0. 2% ； S :0· 008% ;P :0· 01% ;余料為 Fe。
[0015] 優(yōu)選地，在步驟S2中，將SI中得到的鑄件在843-847°C，保溫2. 5小時，然后水淬， 將淬火后的鑄件升溫至202-208°C進行回火處理，保溫1. 5小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到 室溫，得到耐磨鋼球成品。
[0016] 優(yōu)選地，在步驟S2中，將S1中得到的鑄件在845°C，保溫2. 5小時，然后水淬，將淬 火后的鑄件升溫至205°C進行回火處理，保溫1. 5小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得 到耐磨鋼球成品。
[0017] 在本發(fā)明中，通過對鋼球的成分設(shè)計和制備工藝進行了優(yōu)化，提高了高碳耐磨鋼 球的綜合性能，并使得鋼球具有高耐磨、高使用壽命的優(yōu)點。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明做出詳細說明，應(yīng)當了解，實施例只用于說明本發(fā)明， 而不是用于對本發(fā)明進行限定，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 的保護范圍內(nèi)。
[0019] 實施例1
[0020] 一種高碳耐磨鋼球，其各組分的重量百分數(shù)如下：
[0021] C ：1, 14% ；Si ：0. 3% ；Cr ：0. 45% ；Mn ：1. 4% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 15% ；Mo ：0. 2% ； S :0· 008% ;P :0· 01% ;余料為 Fe ;
[0022] 根據(jù)上述各組分配比，按照以下工藝步驟制備得到所述高碳耐磨鋼球：
[0023] S1 :按各組分重量百分數(shù)稱取原料進行熔煉及成分初調(diào)，得到鐵水，精煉脫硫、脫 氧，成分微調(diào)，澆注，經(jīng)鑄造成型后，清理，得到鑄件；
[0024] S2 :將S1中得到的鑄件在845°C，保溫2. 5小時，然后水淬，將淬火后的鑄件升溫 至205°C進行回火處理，保溫1. 5小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨鋼球成品。
[0025] 實施例2
[0026] -種高碳耐磨鋼球，其各組分的重量百分數(shù)如下：
[0027] C ：1. 2% ；Si ：0. 2% ；Cr ：0. 5% ；Mn ：1. 5% ；Ti ：0. 03% ；A1 ：0. 2% ；Mo ：0. 25% ；S ： 0· 015% ;P :0· 05% ;余料為 Fe ;
[0028] 根據(jù)上述各組分配比，按照以下工藝步驟制備得到所述高碳耐磨鋼球：
[0029] S1 :按各組分重量百分數(shù)稱取原料進行熔煉及成分初調(diào)，得到鐵水，精煉脫硫、脫 氧，成分微調(diào)，澆注，經(jīng)鑄造成型后，清理，得到鑄件；
[0030] S2 :將S1中得到的鑄件在850°C，保溫2小時，然后水淬，將淬火后的鑄件升溫至 200°C進行回火處理，保溫2小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨鋼球成品。
[0031] 實施例3
【權(quán)利要求】
1. 一種高碳耐磨鋼球，其特征在于，其各組分的重量百分數(shù)如下： C :1. 1 % -1. 2 % ;Si :0· 2 % -0· 4 % ;Cr :0· 4 % -0· 5 % ;Mn :1· 3 % -1. 5 % ;Ti : 0· 02% -0· 03% ;A1 :0· 1% -0· 2% ;Mo :0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料為 Fe ； 根據(jù)上述各組分配比，按照以下工藝步驟制備得到所述高碳耐磨鋼球： 51 :按各組分重量百分數(shù)稱取原料進行熔煉及成分初調(diào)，得到鐵水，精煉脫硫、脫氧，成 分微調(diào)，澆注，經(jīng)鑄造成型后，清理，得到鑄件； 52 :將S1中得到的鑄件在840-850°C，保溫2-3小時，然后水淬，將淬火后的鑄件升溫 至200-2KTC進行回火處理，保溫1-2小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨鋼球 成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳耐磨鋼球，其特征在于，其各組分的重量百分數(shù)如下： C ：1, 12% -1. 18% ；Si ：0. 25% -〇. 35% ；Cr ：0. 42% -〇. 48% ；Mn ：1. 35% -1. 45% ；Ti ： 0· 022% -0· 028% ;A1 :0· 12% -0· 18% ;Mo :0· 18% -0· 22% ;S :0-0· 01% ;P :0-0· 03% ;余 料為Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳耐磨鋼球，其特征在于，其各組分的重量百分數(shù)如下： C :1· 14% ;Si :0· 3% ;Cr :0· 45% ;Mn :1. 4% ;Ti :0· 025% ;A1 :0· 15% ;Mo :0· 2% ;S : 0· 008% ;P :0· 01% ;余料為 Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳耐磨鋼球，其特征在于，在步驟S2中，將SI中得到的鑄 件在843-847°C，保溫2. 5小時，然后水淬，將淬火后的鑄件升溫至202-208°C進行回火處 理，保溫1. 5小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨鋼球成品。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高碳耐磨鋼球，其特征在于，在步驟S2中，將S1中得到的鑄 件在845°C，保溫2. 5小時，然后水淬，將淬火后的鑄件升溫至205°C進行回火處理，保溫1. 5 小時后，移入緩冷坑緩慢冷卻到室溫，得到耐磨鋼球成品。
【文檔編號】C22C38/28GK104109810SQ201410377325
【公開日】2014年10月22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】熊夏鳴 申請人:寧國市南方耐磨材料有限公司