一種Si-Mn合金化耐磨球鐵磨球及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種耐磨球鐵磨球及其制備方法，特別設(shè)及一種Si-Mn合金化耐磨 球鐵磨球及其制備方法，屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在冶金、礦山、化工、建材、電力等工業(yè)領(lǐng)域，每年因采用球磨機(jī)研磨物料而消耗大 量磨球材料，造成了資源和能源的巨大浪費(fèi)。為了提高磨球性能，中國發(fā)明專利CN 105177405公開了一種妮合金化高銘鑄鐵磨球及其生產(chǎn)工藝，所述妮合金化高銘鑄鐵磨球， 按質(zhì)量配比，其化學(xué)成分是 C:2.5-3.0%，Si :0.3-0.8%，Mn:0.6-1.0%，P: <0.1 %，S:< 0.1%，Cr:14.0-16.0%，Nb:0.1-0.2%，RE:0.1-0.2% ;余量為Fe。該發(fā)明根據(jù)高銘白口鑄 鐵材料性能和使用條件及存在的問題，采用一模多件金屬型局部覆砂磨球生產(chǎn)工藝，采用 妮合金化和稀±變質(zhì)處理，細(xì)化高銘白口鑄鐵的組織，改善其組織性能均勻性，并通過半連 續(xù)分散式澤火工藝，進(jìn)一步提高磨球的綜合性能及組織性能均勻性。采用該發(fā)明所述工藝 制得的妮合金化高銘白口鑄鐵磨球比普通高銘白口鑄鐵磨球組織細(xì)化，初性大大提高，耐 磨性更好。中國發(fā)明專利CN 105177403還公開了一種銘鋼銅合金稀±鑄造磨球及其制備方 法，其化學(xué)成分按重量百分比包括:。2.3-2.5%，51:0.5-0.7%，化：10.2-10.6%，]?〇:0.1-0.2%，Cu:0.1-0.2%，S: <0.05%，P: <0.03%，稀±元素：<0.1%，余為化，含有稀±元素 的稀±是在含有其余元素的材料烙煉后，誘注前13~15分鐘均勻施撒在烙液表面。該發(fā)明 取消了儘元素的加入，輔之加入微量鋼、銅元素替代，大大降低了組織中的殘余奧氏體，同 時提高了耐磨鋼件的強(qiáng)度、硬度、初性。中國發(fā)明專利CN 102031448A還公開了一種用于大 直徑磨球的鐵基合金，其成分W重量％計為:C:0.3~0.6，Si:1.5~2.5，Mn:2.0~3.5，Cr:0 ~1.0，M〇:0~1.0，B:0.005~0.01，其余為化。采用該合金制造的直徑超過140mm大直徑磨 球，其體積硬度較普通直徑大于140mm大直徑磨球的體積硬度提高了40 %~80 %，沖擊初性 大于lOJ/cm2。其在實(shí)際工況使用中，抗磨損性能優(yōu)異，破碎率低。中國發(fā)明專利CN 1944700 還公開了一種貝氏體球墨鑄鐵磨球及其生產(chǎn)工藝。該球墨鑄鐵磨球的成分重量比為:C:3.4 ~3.8%;Si:2.8~3.3%;Mn:2.9~3.4%;Mg:0.03~0.05%;Re:0.03~0.05%;P<0.1%; S< 0.04%;余為Fe。其生產(chǎn)工藝是利用中頻感應(yīng)電爐烙煉結(jié)合真空實(shí)型鑄造制備出球墨鑄 鐵磨球;然后采用控制冷卻熱處理工藝對磨球進(jìn)行熱處理W獲得貝氏體復(fù)相組織；最后進(jìn) 行低溫回火。所制備的磨球組織主要為針狀貝氏體及少量馬氏體和殘余奧氏體，磨球的表 面平均硬度HRC56~58,平均體積硬度皿巧0~55。中國發(fā)明專利CN104313452還公開了一種 含碳化物奧貝耐磨球鐵及其制備方法，先在電爐內(nèi)冶煉球鐵鐵水，當(dāng)鐵水的化學(xué)組成及其 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)達(dá)到 3.40 ~3.70C，1.05 ~1.30Si，1.00 ~1.20吐，3.55 ~3.80Mn，P<0.10，S< 0.05,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，且鐵水溫度達(dá)到1530~1560°C時，出爐到鐵水球化包 內(nèi)，采用銅儀合金球化處理，并用含Si-K-Zn-化-A1鐵合金孕育和變質(zhì)處理，可獲得性能優(yōu) 異的含碳化物奧-貝耐磨球鐵。中國發(fā)明專利CN105154791還公開了一種球磨機(jī)用高硬度高 初性耐磨球，其組分按重量百分比包括:碳1.8-2.4 %，娃0.6-1.2 %，儘0.6-1 %，憐0.04- 0.08%，硫 0.5-0.9%，銘 0.3-0.9%，鋼0.45-0.77%，銅0.3-0.5%，其余為鐵及不可避免的 雜質(zhì)。中國發(fā)明專利CN105132829還公開了一種球磨機(jī)用高初性耐磨球，其組分按重量百分 比包括：碳2-2.5%，娃0.8-1.42%，儘0.5-0.9%，憐0.05-0.08%，硫1-1.4%，銘0.3-0.6%，鋼0.3-0.42 %，銅0.4-0.9%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。中國發(fā)明專利 CN105132794還公開了一種水泥廠環(huán)保磨專用高效磨球及其制備方法，其特征在于:按百分 比包括^下組分，。1.9~3.1%、51:0.3~0.9%、]?11:0.2~0.8%、吐：11.5~13.5%、5:< 0.10%、P: <0.10%、]?〇:0.5~1.5%、￥:0.05~0.15%、11:0.1~1.0%、〇1:0.3~1.0%;余 量為Fe。包括W下步驟，（1)、原材料烙煉，溫度為1490~1550°C ; (2)、恒溫誘注，誘注溫度 1440~1500°C;(3)、熱處理，先在700~720°C加熱7~10小時，升溫至960~990°C，在110~ 145°C澤火油中澤火7~15分鐘，330~380°C回火8~10小時。該發(fā)明耐沖擊、壽命長、耐磨性 好，W應(yīng)對惡劣球磨工況環(huán)境，皿C: 60~65;沖擊值：含6.5J/Cnf，耐強(qiáng)腐蝕，耐超高溫。中國 發(fā)明專利CN105132793還公開一種憐礦專用耐磨球，其組分按重量百分比包括：C:2.2~ 3.5%，Si :0.3~1.2%，Mn:0.5~1.5%，吐：8.0~11.0%，Mo:0.2~2.0%，Ni :0.2~1.5%， V:0.1~1.5%，S < 0.06%，P < 0.06%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。該發(fā)明還公開上述憐 礦專用耐磨球的制備方法，包括:烙煉，誘注，熱處理;其中熱處理具體操作如下:將誘注得 到的耐磨球巧置于溫度為680~720°C的設(shè)備中，將設(shè)備升溫至950~1000°C，升溫時間為8 ~化，接著取出置于澤火油中進(jìn)行澤火，然后回火7.5~8.化，冷卻至室溫得到憐礦專用耐 磨球。該發(fā)明具有超抗破碎、超耐磨的性能。中國發(fā)明專利CN105112812還公開了一種球磨 機(jī)用耐磨球，其組分按重量百分比包括：碳2-3%，娃0.5-1.5%，儘0.8-1.2%，憐0.06-0.1%，硫1-2.5%，銘0.3-0.6%，鋼0.5-0.8%，銅0.2-0.8%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì) 本發(fā)明耐磨性能好，硬度高并具有良好的初性。中國發(fā)明專利CN104846265還公開了一種超 低溫奧氏體耐磨球鐵材質(zhì)及制備方法，成分按質(zhì)量百分比為:碳(C)為2.0-3.0%，娃(Si)為 1.0-3.0%，儘(Μη)為1.6-4%，憐(P)為0.03-0.06%，硫(S)為0.006-0.02%，儀(Ni)為21-30%，銘(Cr)為0.5-2%，銅(Cu)為0.5-1 %，儀(Mg)為0.04-0.08%，余量為鐵(Fe)。該材質(zhì) 在-190°C超低溫狀態(tài)，材料不發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變，沖擊初性達(dá)到17JW上，同時又具有較好的耐 磨性能，布氏硬度常溫達(dá)到200W上。該材質(zhì)在保持良好初性的同時，布氏硬度值由普通奧 氏體球鐵130~150提高到200 W上，可W滿足低溫鑄件耐磨性能要求。中國發(fā)明專利 CN104762546還公開了增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑及其使用方法，其特征在于由 下列A組化合物和B組化合物兩種化合物按下列重量百分比組成，所述的A組化合物由四種 成分構(gòu)成:侶粉占20~30%、娃巧領(lǐng)占10~20%、碳化鐵占40~50%、稀±娃鐵合金占10~ 20%;所述的B組化合物由Ξ種成分構(gòu)成：棚鐵0.5~1%、稀±〔6〇250~60%、其余為氧化 巧。其使用方法是：將A、B兩組分別按鐵水重量的0.8~2%和0.2~1%配制，按不同時期加 入。其優(yōu)點(diǎn)是:使用該發(fā)明的添加劑后，制成的磨球，其硬度達(dá)到HRC53-56,磨球的初性和耐 磨性顯著提高。中國發(fā)明專利CN104651752還公開了一種低銘耐磨球及其加工工藝，其特征 在于其化學(xué)成分W重量百分比計如下:C1.8~2.0，Si0.8~l.l，Mn0.70~1