一种高碳低铬超耐磨球墨铸球及其制备方法技术

技术编号:14353200 阅读:162 留言:0更新日期:2017-01-07 14:41
本发明专利技术公开了一种高碳低铬超耐磨球墨铸球,其各组分的重量百分比如下:C:3.4‑3.8%;Si:2.7‑3.2%;Mn:2.2‑3%;Cr≥0.5%;Mg:0.03‑0.05%;Re:0.03‑0.05%;S≤0.05%;P≤0.1%;余料为Fe。本发明专利技术还公开了上述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,包括如下步骤:S1、球化:取废钢熔化成铁水,出炉,冲入装有球化剂、75硅铁孕育剂的球化钢包中,当冲入铁水重量为铁水总量的55‑65wt%时,随铁水流加入钡硅铁孕育剂,装完铁水后进行球化处理得到球化后铁水;S2、浇注;S3、热处理。本发明专利技术硬度高,冲击韧性高,耐磨性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐磨材料
,尤其涉及一种高碳低铬超耐磨球墨铸球及其制备方法
技术介绍
矿山半自磨机一般选用规格为≥Φ120mm的钢球,用于破碎不易碎的大块矿石。目前矿山半自磨机用球有锻造钢球、低铬钢球、中铬钢球、高铬钢球。在使用过程中,各种球有不同特点:锻造钢球破碎少,但消耗高,变形率高;高铬钢球消耗降低,但有大量破碎现象;中、低铬钢球消耗和破碎率和消耗介于锻造钢球和高铬钢球之间,使用效果同样不理想。因此,亟需研发一种新型产品来供矿山大型和超大型半自磨机使用。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了一种高碳低铬超耐磨球墨铸球及其制备方法,本专利技术球化率高,金相中石墨大小合适,珠光体含量合适,渗碳体含量低,硬度高,冲击韧性高,耐磨性好,能降低磨矿成本,减小磨矿消耗,避免破碎。本专利技术提出了一种高碳低铬超耐磨球墨铸球,其各组分的重量百分比如下:C:3.4-3.8%;Si:2.7-3.2%;Mn:2.2-3%;Cr≥0.5%;Mg:0.03-0.05%;Re:0.03-0.05%;S≤0.05%;P≤0.1%;余料为Fe。本专利技术还提出了上述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,包括如下步骤:S1、球化:取废钢熔化成铁水,出炉,冲入装有球化剂、75硅铁孕育剂的球化钢包中,当冲入铁水重量为铁水总量的55-65wt%时,随铁水流加入钡硅铁孕育剂,装完铁水后进行球化处理得到球化后铁水;S2、浇注:将S1中得到的球化后铁水除浮渣,并在铁水表面添加覆盖剂,然后转移至装有钡硅铁孕育剂的浇铸瓢中,接着进行浇注得到满足上述范围的半成品铸球;S3、热处理:取S2中得到半成品铸球,升温至440-460℃,保温130-170℃,升温至640-660℃,保温130-170℃,升温至870-880℃,保温130-170℃,用水基溶液淬火0.8-1.2min,降温至440-460℃,用盐浴等温淬火得到高碳低铬超耐磨球墨铸球。优选地,在S1中,球化剂被75硅铁孕育剂包覆,并被放置于球化钢包一侧的凹槽内。优选地,在S1中,铁水冲入球化钢包的位置与球化剂放置的位置相反。优选地,在S1中,出炉温度为1530-1550℃。优选地,在S1中,球化处理的温度为1530-1550℃,保温45-65s。优选地,在S1中,球化剂的重量为铁水总量的1.2-1.35wt%。优选地,在S1中,75硅铁孕育剂的重量为铁水总量的0.8-1wt%。优选地,在S1中,钡硅铁孕育剂的重量为铁水总量的0.3-0.5wt%。优选地,在S1中,废钢的铬含量≤0.5wt%。优选地,在S1中,球化剂中各组分的重量百分比如下:Mg:7-9%;Re:2.5-4%;Si:35-44%;Ca:2-3.5%;Mn≤4%;Al≤0.5%;Ti≤1%;余料为Fe。优选地,在S1中,75硅铁孕育剂中各组分的重量百分比如下:Si:74-79%;Ca<0.5%;Al:0.8-1.6%;余料为Fe。优选地,在S2中,浇注温度为1380℃-1420℃。优选地,在S2中,需在球化反应结束后8min内完成浇注。优选地,在S2中,钡硅铁孕育剂的重量为铁水总量的0.15-0.3wt%。优选地,在S1、S2中,钡硅铁孕育剂中各组分的重量百分比如下:Si:63-68%;Ca:0.8-2.2%;Al:1-2%;Ba:4-6%;余料为Fe。优选地,在S3中,盐浴等温淬火的温度为300-350℃,等温淬火3-5h。上述覆盖剂是用于钢水、铁水表面覆盖保温,铺展覆盖好,保温优良,能调化液面上的渣子,减轻热散失,防止热辐射和钢液二次氧化。可从市场上购得。上述水基溶液是以水为溶剂的溶液。上述盐浴等温淬火是用熔融的无机盐作为淬火保温介质的一种方法。本专利技术减少了重金属铬的加入量,大大降低了制造成本和对环境的污染;通过各元素相互配合,并配以合适的制备方法,使得本专利技术具有较高的球化率、合适的珠光体含量,使得本专利技术金相中石墨大小合适,并使渗碳体含量控制在较低范围,并且各元素相互配合,细化晶粒、使本专利技术内部组织致密,从而大大增加了本专利技术的耐磨性、硬度和冲击韧性,并且硬度和冲击韧性可相互协调;高耐磨性,使得用本专利技术磨矿时,磨矿成本大幅降低,经济效益非常明显,性价比高;高硬度,使本专利技术的磨矿消耗大幅降低;高冲击韧性,避免了在使用过程中出现破碎的问题;本专利技术适合各种矿山大型和超大型半自磨机使用,半自磨机规格越大其性能表现的越明显,优势越突出。具体实施方式下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种高碳低铬超耐磨球墨铸球,其各组分的重量百分比如下:C:3.6%;Si:2.95%;Mn:2.6%;Cr:0.5%;Mg:0.04%;Re:0.04%;S:0.01%;P:0.05%;余料为Fe。上述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,包括如下步骤:S1、球化:取废钢熔化成铁水,出炉,冲入装有球化剂、75硅铁孕育剂的球化钢包中,当冲入铁水重量为铁水总量的60wt%时,随铁水流加入钡硅铁孕育剂,装完铁水后进行球化处理得到球化后铁水;S2、浇注:将S1中得到的球化后铁水除浮渣,并在铁水表面添加覆盖剂,然后转移至装有钡硅铁孕育剂的浇铸瓢中,接着进行浇注得到满足上述范围的半成品铸球;S3、热处理:取S2中得到半成品铸球,升温至450℃,保温150℃,升温至650℃,保温150℃,升温至875℃,保温150℃,用水基溶液淬火1min,降温至450℃,用盐浴等温淬火得到高碳低铬超耐磨球墨铸球。实施例2一种高碳低铬超耐磨球墨铸球,其各组分的重量百分比如下:C:3.4%;Si:3.2%;Mn:2.2%;Cr:0.5%;Mg:0.03%;Re:0.05%;S:0.05%;P:0.1%;余料为Fe。上述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,包括如下步骤:S1、球化:取铬含量为0.5wt%的废钢熔化成铁水,出炉,冲入装有球化剂、75硅铁孕育剂的球化钢包中,当冲入铁水重量为铁水总量的65wt%时,随铁水流加入钡硅铁孕育剂,装完铁水后,调节温度为1530℃,保温65s得到球化后铁水,其中,球化剂被75硅铁孕育剂包覆,并被放置于球化钢包一侧的凹槽内,铁水冲入球化钢包的位置与球化剂放置的位置相反,出炉温度为1530℃,球化剂的重量为铁水总量的1.35wt%,75硅铁孕育剂的重量为铁水总量的0.8wt%,钡硅铁孕育剂的重量为铁水总量的0.5wt%;S2、浇注:将S1中得到的球化后铁水除浮渣,并在铁水表面添加覆盖剂,然后转移至装有钡硅铁孕育剂的浇铸瓢中,调节温度为1380℃,进行浇注得到满足上述范围的半成品铸球,其中,需在球化反应结束后8min内完成浇注,钡硅铁孕育剂的重量为铁水总量的0.3wt%;S3、热处理:取S2中得到半成品铸球,升温至440℃,保温170℃,升温至640℃,保温170℃,升温至870℃,保温170℃,用水基溶液淬火0.8min,降温至460℃,用温度为300℃盐浴等温淬火5h得到高碳低铬超耐磨球墨铸球;其中,球化剂中各组分的重量百分比如下:Mg:7%;Re:4%;Si:35%;Ca:3.5%;Mn:4%;Al:0.5%;Ti:1%;余料为Fe;75硅铁孕育剂中各组分的重量百分比如下:Si:74%;Ca:0.49%;Al:1.6%;余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碳低铬超耐磨球墨铸球,其特征在于,其各组分的重量百分比如下:C:3.4‑3.8%;Si:2.7‑3.2%;Mn:2.2‑3%;Cr≥0.5%;Mg:0.03‑0.05%;Re:0.03‑0.05%;S≤0.05%;P≤0.1%;余料为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高碳低铬超耐磨球墨铸球,其特征在于,其各组分的重量百分比如下:C:3.4-3.8%;Si:2.7-3.2%;Mn:2.2-3%;Cr≥0.5%;Mg:0.03-0.05%;Re:0.03-0.05%;S≤0.05%;P≤0.1%;余料为Fe。2.一种如权利要求1所述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、球化:取废钢熔化成铁水,出炉,冲入装有球化剂、75硅铁孕育剂的球化钢包中,当冲入铁水重量为铁水总量的55-65wt%时,随铁水流加入钡硅铁孕育剂,装完铁水后进行球化处理得到球化后铁水;S2、浇注:将S1中得到的球化后铁水除浮渣,并在铁水表面添加覆盖剂,然后转移至装有钡硅铁孕育剂的浇铸瓢中,接着进行浇注得到满足上述范围的半成品铸球;S3、热处理:取S2中得到半成品铸球,升温至440-460℃,保温130-170℃,升温至640-660℃,保温130-170℃,升温至870-880℃,保温130-170℃,用水基溶液淬火0.8-1.2min,降温至440-460℃,用盐浴等温淬火得到高碳低铬超耐磨球墨铸球。3.根据权利要求2所述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,其特征在于,在S1中,球化剂被75硅铁孕育剂包覆,并被放置于球化钢包一侧的凹槽内;优选地,在S1中,铁水冲入球化钢包的位置与球化剂放置的位置相反。4.根据权利要求2或3所述高碳低铬超耐磨球墨铸球的制备方法,其特征在于,在S1中,出炉温度为1530-1550℃;优选地,在S1中,球化处理的温度为1530-1550℃,保温45-65s。5.根据权利要求2-4...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵金斌明章林邹华良王传银胡璇李冰马学鹏
申请(专利权)人:宁国东方碾磨材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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