本發(fā)明涉及研磨機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球。
背景技術(shù)：
耐磨鋼球已被廣泛的應(yīng)用于冶金、選礦、建材、化工、電力等工業(yè)生產(chǎn)中。耐磨鋼球在被用于一些惡劣環(huán)境中，容易被腐蝕，導(dǎo)致使用壽命減短。目前，常通過(guò)調(diào)節(jié)各元素成分、調(diào)節(jié)熱處理過(guò)程和在鋼球表面粘附保護(hù)膜等方法來(lái)增加鋼球的耐腐蝕性能。
在鋼球表面粘附保護(hù)膜，可以大大增加鋼球的耐磨、耐腐蝕性能，但是膜層與鋼球在性能方面存在較大差異，使得膜層與鋼球的結(jié)合力較低，膜層在使用過(guò)程中，容易開(kāi)裂，進(jìn)而使膜層剝落，從而限制了膜層和耐磨鋼球的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，本發(fā)明一方面增強(qiáng)中間鋼球自身的抗裂、耐腐蝕性能；另一方面通過(guò)合適配比，增強(qiáng)膜層的韌性、硬度，從而增加了膜層的抗裂性能和耐磨性，并且增加了膜層和中間鋼球的粘結(jié)性和密著性，使得膜層和中間鋼球牢牢粘結(jié)，二者相互配從而大大增加了本發(fā)明的耐腐蝕、抗裂和耐磨性能。
本發(fā)明提出的一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其由中間鋼球和粘附在中間鋼球表面的膜層組成；
其中，在膜層制備過(guò)程中，將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣混勻熔融后，加入水中水淬得到玻璃料；將玻璃料干燥后，加水混勻，球磨粉碎2-3h，加入羧甲基纖維素，繼續(xù)球磨粉碎2-3h后，過(guò)300-400目篩得到膜溶液；將膜溶液噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫，保溫干燥得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球。
優(yōu)選地，在膜層制備過(guò)程中，將膜溶液噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫至110-130℃，保溫干燥7-8h，接著升溫至180-200℃，保溫干燥7-8h得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球。
優(yōu)選地，在膜層制備過(guò)程中，用壓縮空氣進(jìn)行噴涂，壓縮空氣的壓力為5-7kg/m2。
優(yōu)選地，在膜層制備過(guò)程中，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣的均為60-80目，均經(jīng)干燥處理。
優(yōu)選地，在膜層制備過(guò)程中，膜溶液的密度為1.4-1.6g/ml。
優(yōu)選地，在膜層制備過(guò)程中，羧甲基纖維素和玻璃料的重量比為3-4：46-47。
優(yōu)選地，在膜層制備過(guò)程中，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣的重量比為45-50：6-6.5：6.5-7：1.2-1.4：1-1.2：15-16：7-8：6-7：2-2.2：1-1.5：2-2.4。
優(yōu)選地，中間鋼球各組分的重量百分比如下：C：0.1-0.25％，Si：0.6-0.8％，Mn：0.8-1.2％，Ni：0.1-0.3％，Cr：16-18％，Mo：0.1-0.15％，Cu：0.1-0.3％，Al：0.2-0.4％，B：0.03-0.05％，Ti：0.01-0.03％，Nb：0.02-0.04％，Y：0.02-0.03％，余料為Fe。
優(yōu)選地，在中間鋼球的制備過(guò)程中，將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、鈦、鈮、釔精煉后，調(diào)節(jié)出爐澆鑄溫度為1450-1500℃，進(jìn)行出爐澆鑄，然后降溫至1350-1380℃，保溫30-40s，接著降溫至600-650℃得到球形鑄件；取球形鑄件，升溫至1050-1100℃，保溫2-4h，用水淬火，冷卻至室溫，升溫至400-500℃，在鹽浴中回火4-8h，冷卻至室溫，經(jīng)酸洗、堿洗和丙酮洗滌處理，吹干得到中間鋼球。
優(yōu)選地，在中間鋼球的制備過(guò)程中，將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、鈦、鈮、釔精煉后，調(diào)節(jié)出爐澆鑄溫度為1450-1500℃，進(jìn)行出爐澆鑄，然后以2-2.4℃/s的速度降溫至1350-1380℃，保溫30-40s，接著以4-5℃/s的速度降溫至600-650℃得到球形鑄件；取球形鑄件，以3.5-4℃/s升溫至1050-1100℃，保溫2-4h，用水淬火，冷卻至室溫，升溫至400-500℃，在鹽浴中回火4-8h，冷卻至室溫，經(jīng)酸洗、堿洗和丙酮洗滌處理，氮?dú)饬鞔蹈傻玫街虚g鋼球。
上述中間鋼球的制備過(guò)程中，鹽浴回火是用熔融的無(wú)機(jī)鹽作為保溫介質(zhì)的一種方法，是本領(lǐng)域常用技術(shù)手段。
本發(fā)明通過(guò)提高Cr含量，來(lái)增加鋼球的耐磨和耐腐蝕性能，并配合Si、Ni、Cu、Al、Ti、Nb、Y元素，進(jìn)一步增加鋼球的耐腐蝕性能和奧氏體晶間耐腐蝕性能；Mn、Ni、Mo、Ti、Nb、Cu、Al相互配合，可以增加鋼球的強(qiáng)度、韌性等機(jī)械性能，增加鋼球的抗裂性能；出爐澆鑄后，選用合適的速度降溫至1350-1380℃，使得鋼球內(nèi)部和鋼球表面的奧氏體晶粒尺寸均一并保持較小晶粒；然后配以合適的速度降溫至600-650℃，使得在鋼球內(nèi)部沿著奧氏體晶界形成先共析鐵素體并均勻分布在奧氏體中，并通過(guò)Ti、Mo、Nb、Y等元素進(jìn)一步細(xì)化奧氏體、鐵素體，得到先共析鐵素體和奧氏體均勻分布且配比合適的球形鑄件；以合適的速度升溫至1050-1100℃，使得先共析鐵素體形成新的奧氏體，并與殘余奧氏體均勻間隔分布，達(dá)到分割殘余奧氏體晶粒，進(jìn)一步細(xì)化殘余奧氏體的效果，從而達(dá)到從鋼球內(nèi)部到表面細(xì)化殘余奧氏體的目的，并能保持鋼球表面和內(nèi)部的奧氏體晶粒大小均一，從而大大增加了本發(fā)明的防裂、耐磨性和耐腐蝕性能；并配合淬火和鹽浴回火處理，進(jìn)一步細(xì)化奧氏體，增加本發(fā)明的強(qiáng)度和韌性，增加抗裂性能；膜溶液中各物質(zhì)，以合適比例相互配合，增加膜層的強(qiáng)度，從而增加膜層的耐磨性和耐腐蝕性能；并通過(guò)二氧化鈦促進(jìn)膜層晶核形成，增加膜層硬度，羧甲基纖維素通過(guò)氫鍵和范德華力在膜層中形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，二者相互配合，使得膜層的韌性和硬度相互平衡，增加膜層的耐磨性，并能防止膜層開(kāi)裂；選用羧甲基纖維素、氧化鈷、氧化鎳相互配合，增加膜層與中間鋼球粘結(jié)性、密著性；合適的膜溶液密度和合適的噴涂壓力，可以增加膜層的光滑性，進(jìn)一步增加膜層的耐腐蝕性能；本發(fā)明通過(guò)膜溶液中各物質(zhì)相互配合，一方面增加膜層自身的耐腐蝕、耐磨和韌性，另一方面增加膜層和中間鋼球的粘結(jié)性、密著性，使膜層與鋼球牢牢粘結(jié)，再者配合中間鋼球本身良好的抗裂、耐磨、耐腐蝕性能，使得膜層與中間鋼球相互配合，從而大大增加了本發(fā)明的耐腐蝕、抗裂和耐磨性能。
具體實(shí)施方式
下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其由中間鋼球和粘附在中間鋼球表面的膜層組成；
其中，在膜層制備過(guò)程中，將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣混勻熔融后，加入水中水淬得到玻璃料；將玻璃料干燥后，加水混勻，球磨粉碎2.5h，加入羧甲基纖維素，繼續(xù)球磨粉碎2.5h后，過(guò)400目篩得到膜溶液；將膜溶液噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫，保溫干燥得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球。
實(shí)施例2
一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其由中間鋼球和粘附在中間鋼球表面的膜層組成；
其中，在膜層制備過(guò)程中，將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣混勻熔融后，加入水中水淬得到玻璃料；將玻璃料干燥后，加水混勻，球磨粉碎2h，加入羧甲基纖維素，繼續(xù)球磨粉碎3h后，過(guò)300目篩得到膜溶液；將膜溶液用壓力為7kg/m2的壓縮空氣噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫至110℃，保溫干燥8h，接著升溫至180℃，保溫干燥8h得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其中，膜溶液的密度為1.4g/ml，羧甲基纖維素和玻璃料的重量比為4：46，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣的重量比為50：6：7：1.2：1.2：15：8：6：2.2：1：2.4。
實(shí)施例3
一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其由中間鋼球和粘附在中間鋼球表面的膜層組成；
其中，在膜層制備過(guò)程中，將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣混勻熔融后，加入水中水淬得到玻璃料；將玻璃料干燥后，加水混勻，球磨粉碎3h，加入羧甲基纖維素，繼續(xù)球磨粉碎2h后，過(guò)400目篩得到膜溶液；將膜溶液用壓力為5kg/m2的壓縮空氣噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫至130℃，保溫干燥7h，接著升溫至200℃，保溫干燥7h得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其中，膜溶液的密度為1.6g/ml，羧甲基纖維素和玻璃料的重量比為3：47，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣的重量比為45：6.5：6.5：1.4：1：16：7：7：2：1.5：2；
中間鋼球各組分的重量百分比如下：C：0.25％，Si：0.6％，Mn：1.2％，Ni：0.1％，Cr：18％，Mo：0.1％，Cu：0.3％，Al：0.2％，B：0.05％，Ti：0.01％，Nb：0.04％，Y：0.02％，余料為Fe。
實(shí)施例4
一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其由中間鋼球和粘附在中間鋼球表面的膜層組成；
其中，在膜層制備過(guò)程中，將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣混勻熔融后，加入水中水淬得到玻璃料；將玻璃料干燥后，加水混勻，球磨粉碎2.2h，加入羧甲基纖維素，繼續(xù)球磨粉碎2.8h后，過(guò)300目篩得到膜溶液；將膜溶液用壓力為6.5kg/m2的壓縮空氣噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫至115℃，保溫干燥7.7h，接著升溫至185℃，保溫干燥7.7h得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其中，膜溶液的密度為1.45g/ml，羧甲基纖維素和玻璃料的重量比為3.8：46.2，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣的重量比為48：6.2：6.8：1.25：1.15：15.2：7.7：6.3：2.15：1.2：2.3；
中間鋼球各組分的重量百分比如下：C：0.1％，Si：0.8％，Mn：0.8％，Ni：0.3％，Cr：16％，Mo：0.15％，Cu：0.1％，Al：0.4％，B：0.03％，Ti：0.03％，Nb：0.02％，Y：0.03％，余料為Fe；
在中間鋼球的制備過(guò)程中，將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、鈦、鈮、釔精煉后，調(diào)節(jié)出爐澆鑄溫度為1450℃，進(jìn)行出爐澆鑄，然后以2.4℃/s的速度降溫至1350℃，保溫40s，接著以4℃/s的速度降溫至650℃得到球形鑄件；取球形鑄件，以3.5℃/s升溫至1100℃，保溫2h，用水淬火，冷卻至室溫，升溫至500℃，在鹽浴中回火4h，冷卻至室溫，經(jīng)酸洗、堿洗和丙酮洗滌處理，氮?dú)饬鞔蹈傻玫街虚g鋼球。
實(shí)施例5
一種耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其由中間鋼球和粘附在中間鋼球表面的膜層組成；
其中，在膜層制備過(guò)程中，將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣混勻熔融后，加入水中水淬得到玻璃料；將玻璃料干燥后，加水混勻，球磨粉碎2.8h，加入羧甲基纖維素，繼續(xù)球磨粉碎2.2h后，過(guò)400目篩得到膜溶液；將膜溶液用壓力為5.5kg/m2的壓縮空氣噴涂在中間鋼球表面，自然風(fēng)干后，升溫至125℃，保溫干燥7.3h，接著升溫至195℃，保溫干燥7.3h得到耐腐蝕抗裂耐磨鋼球，其中，膜溶液的密度為1.55g/ml，羧甲基纖維素和玻璃料的重量比為3.2：46.8，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鎳、三氧化二硼、氧化鈉、氧化鉀、二氧化鈦、五氧化二磷和氟化鈣的重量比為46：6.3：6.6：1.35：1.05：15.8：7.3：6.7：2.05：1.4：2.1；
中間鋼球各組分的重量百分比如下：C：0.2％，Si：0.7％，Mn：1％，Ni：0.2％，Cr：17％，Mo：0.13％，Cu：0.2％，Al：0.3％，B：0.04％，Ti：0.02％，Nb：0.03％，Y：0.025％，余料為Fe；
在中間鋼球的制備過(guò)程中，將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、鈦、鈮、釔精煉后，調(diào)節(jié)出爐澆鑄溫度為1500℃，進(jìn)行出爐澆鑄，然后以2℃/s的速度降溫至1380℃，保溫30s，接著以5℃/s的速度降溫至600℃得到球形鑄件；取球形鑄件，以4℃/s升溫至1050℃，保溫4h，用水淬火，冷卻至室溫，升溫至400℃，在鹽浴中回火8h，冷卻至室溫，經(jīng)酸洗、堿洗和丙酮洗滌處理，氮?dú)饬鞔蹈傻玫街虚g鋼球。
對(duì)實(shí)施例1-5進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果如下：
由上表可以看出，本發(fā)明硬度高，耐磨性好，韌性好，抗裂性好，耐腐蝕性好。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。