一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球的制备方法技术

本发明专利技术提供一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球的制备方法，原料的重量百分比为：C：2.0‑2.8％、Cr：4.0‑6.0％、Mn：0.8‑‑1.2％、Si：0.6‑‑1.0％、Mo：0.2‑‑0.4％、Cu：0.4‑‑0.8％、V：0.3‑‑0.6％、Ti：0.4‑0.8％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.4‑‑0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。在通过本发明专利技术提供的制备方法，使得铸铁耐磨球具有较强的耐磨性和硬度，进一步降低铸铁耐磨球内外层的硬度差，提升使用寿命，便于在工业中大规模使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐磨材料领域，具体涉及一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球及其制备方法。
技术介绍
随着现在工业化，信息化的发展，对于传统制造业的精细化水平的要求也越来越高，在现在的设备生产的加工的同时，实现了装置的正常运行，会将原料进行粉碎处理，在装置上设置耐磨球，一种用于球磨机中的粉碎介质。普通磨球存在的问题：由于材料与热处理工艺的制约，普通磨球表面与心部的耐磨性相差较大，使磨球在磨损过程中直径的减少很不均衡，从而使磨球的级配发生了较大的偏离，由此造成研磨料的细度较差或产量的下降。为保证煤粉的细度和产量，球磨机中必须加入更多的磨球或者清除已经磨少的磨球，球磨机中加入更多的磨球，即磨的填充率增高，球磨机的载荷增大。而已经磨小的磨球未从球磨机中清理出来，同样也增大球磨机的载荷。球磨机的载荷增大，则耗电量随之增大。原有磨煤机钢球级配磨制的煤粉过粗、过细的煤粉偏多，所需煤粉粒径偏少。到达磨煤机出口时，有部分煤粉无法满足燃烧的需要，即使带出磨煤机仍会通过粗粉分离器再回到磨煤机，使磨煤机出力受限。且现在的耐磨球表面的硬度较高，使得在实际使用时开始能达到机械的运行要求，但随着使用时间的增长，耐磨性急剧下降。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球及其制备方法，使得铸铁耐磨球具有较强的耐磨性和硬度，进一步降低铸铁耐磨球内外层的硬度差，提升使用寿命。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球，原料的重量百分比为：C：2.0-2.8％、Cr：4.0-6.0％、Mn：0.8--1.2％、Si：0.6--1.0％、Mo：0.2--0.4％、Cu：0.4--0.8％、V：0.3--0.6％、Ti：0.4-0.8％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.4--0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。优选地，原料的重量百分比为：C：2.2-2.5％、Cr：4.7-5.6％、Mn：0.8--1.2％、Si：0.8-1.0％、Mo：0.2--0.4％、Cu：0.4--0.6％、V：0.3--0.5％、Ti：0.4-0.8％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.4--0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。优选地，原料的重量百分比为：C：2.4％、Cr：4.9％、Mn：1.1％、Si：0.9％、Mo：0.3％、Cu：0.6％、V：0.4％、Ti：0.7％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.5％，其余为Fe和不可规避的微量元素。所述的强韧抗磨多元素合金节能耐磨球的制备方法，操作步骤如下：1)在熔炼炉中加入废钢，进行熔炼；2)当废钢熔炼融化70％-80％时，想熔炼炉中添加铬铁、硅铁、钼铁，调至各元素的百分比值；3)在钢水出炉前10分钟先加入铜、锰、钛、钒、镍等合金铁，搅拌，再加RE元素，调节至各元素的百分比值满足生产要求；4)将步骤3)处理后的钢水进行定模浇铸，冷却定型；5)将步骤4)浇铸成型的铸铁耐磨球模具加热至870-940℃，保温1-2小时；6)将步骤5)处理后的铸铁耐磨球模具放入到油性淬火剂中淬火；7)将淬火后的铸铁耐磨球放入180-270℃温度下进行等温淬火， 再取出冷却至室温即可。优选地，所述的步骤5)-6)重复2次操作。便于马氏体在铸铁耐磨球表面形成，使碳化物不容易从基体中剥落，提升耐磨性。优选地，所述的步骤7)操作后的进行打磨、抛光、检测处理。优选地，所述的铸铁耐磨球的直径为20-25mm。由于大量使用φ20、φ25的小直径钢球，耐磨球在及其设备运行时，抛落产生的冲击力被进一步分散，从而将钢球对衬板的冲击力降低到最小的水平，减少对衬板撞击的频率和程度，延长衬板的使用寿命。本专利技术提供了一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球及其制备方法，在原料中添加各成分中：C：含量增加使白口铸铁中碳化物增加，而使其硬度增加，从而具有良好的耐磨性，但脆性也增加。Si：含量在白口铸铁中不应过高，一面影响冷硬深度，生成珠光体。Mn：适量加入会增加冷硬深度，过量则会造成马氏体铸铁强度韧性下降，耐磨性也下降。Cr：是形成碳化物元素，使白口铸铁硬度增加，耐磨性提高。Cu：可抑制珠光体形成，还可增加白口铸铁的耐腐蚀性。Mo：可有效地抑制珠光体的形成，可增加淬火深度，而对奥氏体没有明显的稳定作用，提高白口铸铁的耐磨性。且RE：净化钢水，细化钢水的晶粒。通过本专利技术提供的制备方法，使得各元素的组分相互配合，使得铸铁耐磨球具有较强的耐磨性和硬度，进一步降低铸铁耐磨球内外层的硬度差，提升使用寿命。表面硬度硬度≥HRC60，磨球的心部硬度与表面硬度差小于1HRC，其金相组织为回火马氏体加碳化物，显微硬度大于1600HV，远高于石英的1200HV；碳化物的颗粒细小(尺寸大部分为5～20纳米)、分布弥散均匀。整个工艺可在工业生产中进行进一步推广应用。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例提供一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球，原料的重量百分比为：C：2.4％、Cr：4.9％、Mn：1.1％、Si：0.9％、Mo：0.3％、Cu：0.6％、V：0.4％、Ti：0.7％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.5％，其余为Fe和不可规避的微量元素。强韧抗磨多元素合金节能耐磨球的制备方法，操作步骤如下：1)在熔炼炉中加入废钢，进行熔炼；2)当废钢熔炼融化70％-80％时，想熔炼炉中添加铬铁、硅铁、钼铁，调至各元素的百分比值；3)在钢水出炉前10分钟先加入铜、锰、钛、钒、镍等合金铁，搅拌，再加RE元素，调节至各元素的百分比值满足生产要求；4)将步骤3)处理后的钢水进行定模浇铸，冷却定型；5)将步骤4)浇铸成型的铸铁耐磨球模具加热至870-940℃，保温1-2小时；6)将步骤5)处理后的铸铁耐磨球模具放入到油性淬火剂中淬火；7)将淬火后的铸铁耐磨球放入180-270℃温度下进行等温淬火，再取出冷却至室温即可。步骤5)-6)重复2次操作。步骤7)操作后的进行打磨、抛光、检测处理。铸铁耐磨球的直径为20-25mm。实施例2：本实施例提供一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球原料的重量百分比为：C：2.2％、Cr：6.0％、Mn：0.8％、Si：0.9％、Mo：0.4％、Cu：0.4％、V：0.3％、Ti：0.7％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。强韧抗磨多元素合金节能耐磨球的制备方法，操作步骤如下：1)在熔炼炉中加入废钢，进行熔炼；2)当废钢熔炼融化70％-80％时，想熔炼炉中添加铬铁、硅铁、钼铁，调至各元素的百分比值；3)在钢水出炉前10分钟先加入铜、锰、钛、钒、镍等合金铁，搅拌，再加RE元素，调节至各元素的百分比值满足生产要求；4)将步骤3)处理后的钢水进行定模浇铸，冷却定型；5)将步骤4)浇铸成型的铸铁耐磨球模具加热至870-940℃，保温1-2小时；6)将步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球，其特征在于，原料的重量百分比为：C：2.0‑2.8％、Cr：4.0‑6.0％、Mn：0.8‑‑1.2％、Si：0.6‑‑1.0％、Mo：0.2‑‑0.4％、Cu：0.4‑‑0.8％、V：0.3‑‑0.6％、Ti：0.4‑0.8％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.4‑‑0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。

【技术特征摘要】
1.一种强韧抗磨多元素合金节能耐磨球，其特征在于，原料的重量百分比为：C：2.0-2.8％、Cr：4.0-6.0％、Mn：0.8--1.2％、Si：0.6--1.0％、Mo：0.2--0.4％、Cu：0.4--0.8％、V：0.3--0.6％、Ti：0.4-0.8％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.4--0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。2.如权利要求1所述的强韧抗磨多元素合金节能耐磨球，其特征在于，原料的重量百分比为：C：2.2-2.5％、Cr：4.7-5.6％、Mn：0.8--1.2％、Si：0.8-1.0％、Mo：0.2--0.4％、Cu：0.4--0.6％、V：0.3--0.5％、Ti：0.4-0.8％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：0.4--0.6％其余为Fe和不可规避的微量元素。3.如权利要求2所述的强韧抗磨多元素合金节能耐磨球，其特征在于，原料的重量百分比为：C：2.4％、Cr：4.9％、Mn：1.1％、Si：0.9％、Mo：0.3％、Cu：0.6％、V：0.4％、Ti：0.7％、S≤0.05％、P≤0.05％、RE：...

【专利技术属性】
技术研发人员：许忠明，
申请(专利权)人：宁国市中辉新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34