本發(fā)明涉及耐磨球，尤其涉及一種使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法。

背景技術(shù)：

1、高鉻鑄鐵磨球具有良好的耐磨性能，常通過熱處理提高磨球的耐磨性能。高鉻鑄鐵磨球的熱處理過程中，常采用淬火油作為冷卻介質(zhì)，但是傳統(tǒng)的淬火油存在易著火，使用現(xiàn)場有油煙，安全、環(huán)保、職業(yè)健康風(fēng)險較大的問題。而且油淬后的高鉻磨球中的馬氏體轉(zhuǎn)變不完全，硬度較低，一般為58-62hrc，不能滿足市場開發(fā)需求。

2、目前，常用水溶性淬火介質(zhì)(如聚烷撐二醇(pag)淬火液)替換淬火油。pag淬火液具有明顯逆溶性，其進(jìn)行淬火時，磨球表面附近的溶液瞬間可達(dá)到逆溶溫度以上，此時磨球表面除形成一些蒸汽泡的核心外，還將從溶液中析出一些pag；這些pag由于熱運動和對工件的浸潤，會把蒸汽泡核心破壞而粘附到磨球表面，隨溫度的降低和冷卻時間的延長，磨球表面即形成一定厚度含水的聚合物隔離膜，在特定溫度下，隔離膜及其內(nèi)外的蒸汽泡將發(fā)生爆破，形成最大冷卻速度。在此后的對流階段，由于pag的溶質(zhì)存在，熱傳導(dǎo)能力比水低，故在淬火后期具有較低的冷卻速度。

3、但是pag淬火液常用于普通碳鋼、中低合金鋼。用其進(jìn)行高鉻鑄鐵磨球淬火時，容易出現(xiàn)裂紋，磨球韌性較低；并且在淬火后期，在磨球表面附近，通常會產(chǎn)生二次爆破，導(dǎo)致淬火后期的冷卻速度加快，最終導(dǎo)致磨球的性能降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，本發(fā)明通過選用合適比例的納米vc、mo、ni，類油淬火液，并結(jié)合合適的熱處理工藝，可以提高磨球硬度，并保持良好的韌性。

2、本發(fā)明提出了一種使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，包括如下步驟：取高鉻磨球坯料奧氏體化，然后用類油淬火液淬火，回火得到高鉻磨球；

3、其中，類油淬火液的原料按重量份包括：聚乙烯吡咯烷酮13-15份、羧甲基纖維素鈉4-6份、植酸1-2份、水77-82份。

4、優(yōu)選地，聚乙烯吡咯烷酮的分子量為8000-10000。

5、優(yōu)選地，高鉻磨球坯料的原料按重量百分比包括：c?2.0-3.6％、si?0.2-2.0％、mn0.3-1.5％、cr?10-15％、mo?1-1.5％、ni?0.6-0.8％、納米vc?0.02-0.025％、余量為fe及不可避免雜質(zhì)。

6、更優(yōu)選地，高鉻磨球坯料的原料按重量百分比包括：c?2.4-2.5％、si?0.5-0.6％、mn?0.6-0.8％、cr?12-14％、mo?1-1.5％、ni?0.6-0.8％、納米vc?0.02-0.025％、余量為fe及不可避免雜質(zhì)。

7、本發(fā)明選用聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纖維素鈉以適宜比例相互配合，可以提高淬火前期的冷卻速度，促進(jìn)更多的奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變；并且添加適量的納米vc和mo相互配合，在奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變過程中，可以提高馬氏體中的碳化物和cr元素的含量，從而提高馬氏體的硬度，并且可以細(xì)化碳化物和殘余奧氏體，使其彌散分布，與ni相互配合保持磨球的韌性；另外在淬火后期，聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纖維素鈉相互配合，可以降低冷卻速度，并結(jié)合mo、ni提高磨球的淬透性，從而在淬火后期提高磨球的淬火均勻性和應(yīng)力分布均勻性，避免高鉻磨球淬火容易開裂的問題。

8、優(yōu)選地，類油淬火液的溫度為20-60℃。

9、優(yōu)選地，淬火使磨球降溫至20-60℃。

10、本發(fā)明所述類油淬火液可以使得磨球降溫至20-60℃，能進(jìn)一步提高馬氏體的轉(zhuǎn)變量，進(jìn)一步提高耐磨性；類油淬火液中的植酸還可以起到防銹保護(hù)作用；此外聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纖維素鈉以適宜比例相互配合還可以避免聚合物淬火后期出現(xiàn)二次爆破的問題，提高淬火效果。

11、優(yōu)選地，奧氏體化的溫度為930-1050℃，時間為2-4h。

12、優(yōu)選地，回火的程序為：于450-500℃保溫2-3h，再于180-220℃保溫2-3h，然后空冷至室溫。

13、本發(fā)明選用合適的奧氏體化參數(shù)使得奧氏體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，使其在淬火時更容易向馬氏體轉(zhuǎn)變；選用兩段回火的方式可以進(jìn)一步消除應(yīng)力，進(jìn)一步提高磨球的強(qiáng)韌性。

14、本發(fā)明通過選用合適比例的納米vc、mo、ni，類油淬火液，并結(jié)合合適的熱處理工藝，可以提高馬氏體轉(zhuǎn)變量，并提高馬氏體中碳化物和cr元素的含量，從而提高磨球硬度，并且能細(xì)化碳化物和殘余奧氏體，使其彌散分布，使磨球保持良好的韌性。

技術(shù)特征：

1.一種使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，包括如下步驟：取高鉻磨球坯料奧氏體化，然后用類油淬火液淬火，回火得到高鉻磨球；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮的分子量為8000-10000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，高鉻磨球坯料的原料按重量百分比包括：c?2.0-3.6％、si?0.2-2.0％、mn0.3-1.5％、cr?10-15％、mo?1-1.5％、ni?0.6-0.8％、納米vc?0.02-0.025％、余量為fe及不可避免雜質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，類油淬火液的溫度為20-60℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，淬火使磨球降溫至20-60℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，奧氏體化的溫度為930-1050℃，時間為2-4h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，其特征在于，回火的程序為：于450-500℃保溫2-3h，再于180-220℃保溫2-3h，然后空冷至室溫。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種使用類油淬火液生產(chǎn)高鉻磨球的方法，包括如下步驟：取高鉻磨球坯料奧氏體化，然后用類油淬火液淬火，回火得到高鉻磨球；其中，類油淬火液的原料按重量份包括：聚乙烯吡咯烷酮13?15份、羧甲基纖維素鈉4?6份、植酸1?2份、水77?82份。本發(fā)明通過選用合適比例的納米VC、Mo、Ni，類油淬火液，并結(jié)合合適的熱處理工藝，可以提高磨球硬度，并保持良好的韌性。

技術(shù)研發(fā)人員：桂勁松,程琦,方劍鋒,陳全心,黃勇,徐全明,陳福燕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧國市華豐耐磨材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6