一种高强度高铬铸造耐磨钢球制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.2‑13.8％；C：1.9‑2.8％；Si：1.4‑2.9％；Mn：0.3‑1.5％；Cu：0.6‑1.2％；Mo：0.35‑0.65％；B：0.3‑2.2％；Ti：0.02‑0.13％；Al：0.05‑0.18％；S：0.000‑0.02％；P：0.00‑0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术的耐磨钢球具有优异的强度和耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度高铬铸造耐磨钢球
本专利技术涉及耐磨钢球的
，尤其涉及一种高强度高铬铸造耐磨钢球。
技术介绍
在火力发电厂中，钢球磨煤机的使用非常普遍，但是衬板与钢球的磨损始终是一个较突出的问题。由于衬板更换困难，所以提高衬板的寿命，对提高火力发电厂的经济效益尤为重要。影响衬板使用寿命的因素很多，其中材质是影响衬板使用寿命的最重要因素。现有技术中的耐磨钢球的强度和耐磨性均无法满足实际的需求，故此亟需开发一种高强度高铬铸造耐磨钢球来解决现有技术中的问题。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种高强度高铬铸造耐磨钢球。本专利技术提出的一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.2-13.8％；C：1.9-2.8％；Si：1.4-2.9％；Mn：0.3-1.5％；Cu：0.6-1.2％；Mo：0.35-0.65％；B：0.3-2.2％；Ti：0.02-0.13％；Al：0.05-0.18％；S：0.000-0.02％；P：0.00-0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。优选地，碳硅当量值(C+1/3Si)为2.37-3.77。优选地，Mn的含量与Cr的含量之比以重量比计，满足0.022＜(Mn/Cr)＜0.114。优选地，Si的含量与Mn的含量之比以重量比计，满足0.93＜(Si/Mn)＜9.67。优选地，Cr的含量与Cu、Mn和Mo合计含量之比以重量比计，满足3.94＜Cr/(Cu+Mn+Mo)＜11.04。优选地，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.3-13.7％；C：2.0-2.7％；Si：1.5-2.8％；Mn：0.4-1.4％；Cu：0.7-1.1％；Mo：0.38-0.62％；B：0.4-2.1％；Ti：0.03-0.12％；Al：0.06-0.17％；S：0.001-0.018％；P：0.01-0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。优选地，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.5％；C：2.35％；Si：2.15％；Mn：0.9％；Cu：0.9％；Mo：0.5％；B：1.25％；Ti：0.075％；Al：0.115％；S：0.01％；P：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术的制备方法，包括如下步骤：S1、熔炼：依次将生铁、废钢、铬铁、钼铁、锰铁、电解铜、硅铁、电解铝和钛铁矿放入熔炼炉中进行熔炼，出炉前炉内插铝脱氧，包内稀土处理，出炉温度为1500-1600℃，得到合金液，接着进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：Cr：13.2-13.8％；C：1.9-2.8％；Si：1.4-2.9％；Mn：0.3-1.5％；Cu：0.6-1.2％；Mo：0.35-0.65％；B：0.3-2.2％；Ti：0.02-0.13％；Al：0.05-0.18％；S：0.000-0.02％；P：0.00-0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质；S2、铸造：将S2中得到合金液进行浇注，木模缩尺比采用1-3％，采用水玻璃石英砂进行造型，二氧化碳吹干，浇注温度为1400-1500℃，浇注时，包内用草木灰去渣，浇注结束后于650-850℃保温3-5h，开箱冷却至室温得到铸件；S3、热处理：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，将铸件置于氢氧化钠和氢氧化钾混合物中静置20-40min，然后升温至850-910℃，保温35-45min，接着放入淬火介质中冷却至室温，接着升温至180-220℃，保温2-4h进行回火处理，然后空冷至室温得高强度高铬铸造耐磨钢球。铬:铬的加入主要起以下作用：固溶强化基体并提高钢的淬透性；与碳结合,形成弥散分布的高硬度碳化物；提高钢的回火稳定性。确定铬含量为13.2-13.8％。碳：碳是钢中影响各项性能的主导元素，在一定范围内碳含量增加，强度、硬度及耐磨性提高，而韧性下降。为保证钢在具有一定韧性的同时，又具有较高的硬度和良好的耐磨性，确定碳含量为1.9-2.8％。硅：有显著的固溶强化作用，并使钢的回火脆性温度移向高温，这就使钢的回火温度提高，获得较高的韧性。确定硅含量为1.4-2.9％。锰:锰在钢中能提高淬透性及强度，显著增加残余奥氏体量，并增大钢的过热倾向和增大回火脆性倾向。确定锰含量为0.6-0.8％。钛：在耐磨钢球中均属于微量元素，这些元素均能与碳、氮结合形成高熔点化合物，它们可作为外来晶核细化晶粒，提高强度和韧性。它们的硬度大于M3C型碳化物，有利于提高材料的耐磨性。同时，这些元素固溶于基体，可延缓奥氏体向珠光体转变，有利于提高材料的淬透性，确定钛的含量为0.02-0.13％。钼：钼能显著提高合金白口铁的淬透性，且钼能够溶于铁素体提高硬度，使珠光体索氏体化，另外，赋予碳化物以韧性，钼元素以钼铁的形式加入，考虑到目前钼的价格较高，钼的加入量为0.35-0.65％。合理控制碳元素和硅元素的含量，确定碳硅当量值控制在2.37-3.77，确保本本专利技术的耐磨球硬度高，韧性好。合理控制锰元素和铬元素的含量配比，使得在一定铬元素含量的前提下，锰元素的含量控制在一定范围内，铬元素有较强的碳化物形成能力，当碳的含量控制在1.9-2.8％，会形成硬度较高的M7C3型碳化物出现，同时与铁形成的连续固溶体，在奥氏体中的溶解度很大，故能强化基体，提高基体的强度和硬度而不降低韧性。硅具有很好的脱氧能力，能够有效提高淬透性，合理控制碳硅当量值能够有效提高耐磨钢球的硬度和韧性。合理控制锰元素和铬元素的配比，锰不仅是良好的脱氧剂还是良好的脱硫剂，锰加入量过大会导致晶粒增大，使锰含量在一定铬元素含量得前提下，控制在一定范围，使得耐磨钢球能够在高硬度的前提下，具有优异的韧性。合理控制硅元素和锰元素的配比，控制硅元素在一定锰元素前提下，在一定范围内，赋予了本专利技术耐磨钢球优异的韧性。稀土的添加，能够有效脱硫和去除氧气，能够除去钢中的有害杂质，改善钢的质量，显著提高钢的塑性和韧性。本专利技术的高硬度高冲击韧性的低铬耐磨钢球的硬度和韧性匹配合理,热处理工艺简单，使用寿命长，力学性能为HRC≥58，Tk≥15J/cm2具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术的保护范围内。实施例1本专利技术提出的一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.5％；C：2.35％；Si：2.15％；Mn：0.9％；Cu：0.9％；Mo：0.5％；B：1.25％；Ti：0.075％；Al：0.115％；S：0.01％；P：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。碳硅当量值(C+1/3Si)为3.07。实施例2本专利技术提出的一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.2％；C：2.8％；Si：1.4％；Mn：1.5％；Cu：0.6％；Mo：0.65％；B：0.3％；Ti：0.13％；Al：0.05％；S：0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。碳硅当量值(C+1/3Si)为3.27。实施例3本专利技术提出的一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.8％；C：1.9％；Si：2.9％；Mn：0.3％；Cu：1.2％；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.2‑13.8％；C：1.9‑2.8％；Si：1.4‑2.9％；Mn：0.3‑1.5％；Cu：0.6‑1.2％；Mo：0.35‑0.65％；B：0.3‑2.2％；Ti：0.02‑0.13％；Al：0.05‑0.18％；S：0.000‑0.02％；P：0.00‑0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.2-13.8％；C：1.9-2.8％；Si：1.4-2.9％；Mn：0.3-1.5％；Cu：0.6-1.2％；Mo：0.35-0.65％；B：0.3-2.2％；Ti：0.02-0.13％；Al：0.05-0.18％；S：0.000-0.02％；P：0.00-0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高强度高铬铸造耐磨钢球，其特征在于，碳硅当量值(C+1/3Si)为2.37-3.77。3.根据权利要求1或2所述的高强度高铬铸造耐磨钢球，其特征在于，Mn的含量与Cr的含量之比以重量比计，满足0.022＜(Mn/Cr)＜0.114。4.根据权利要求1-3任一项所述的高强度高铬铸造耐磨钢球，其特征在于，Si的含量与Mn的含量之比以重量比计，满足0.93＜(Si/Mn)＜9.67。5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度高铬铸造耐磨钢球...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦本洋，
申请(专利权)人：安徽省宁国市宁沪钢球有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34