一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法，所述耐腐蚀抗蠕变耐磨球的原料包括：废钢、锂锭、硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭、镁铝合金、硅钙合金、石墨粉、稀土铁合金粉末、纳米陶瓷粉末。本发明专利技术提出的一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法，通过优化配方及其制备工艺，使本发明专利技术制品具有良好的耐腐蚀、抗蠕变、耐磨性和抗冲击性，同时强度大，硬度高，磨耗低，有效延长本发明专利技术制品使用寿命。

An anticorrosion resistant and wear-resistant ball and its preparation method

The invention discloses a corrosion resistant anti creep wear-resistant ball and a preparation method thereof, wherein the corrosion creep resistant wear-resisting ball of raw materials including: scrap steel, manganese, boron, lithium ingot ingot, chromium molybdenum, vanadium ingot, ingot ingot, nickel ingot, cobalt ingot, magnesium alloy, silicon calcium alloy, graphite powder, rare earth iron alloy powder, nano ceramic powder. A corrosion resistant creep wear-resistant ball and preparation method of the present invention, by optimizing the formula and preparation process, make the product of present invention has corrosion resistance, creep resistance, good abrasion resistance and impact resistance, and high strength, high hardness, low wear, prolong the service life of the products.

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法
本专利技术涉及耐磨材料
，尤其涉及一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法。
技术介绍
球磨机是矿山、发电厂、陶瓷、玻璃等行业中广泛应用的粉磨设备，磨球作为球磨机中的粉碎介质，其性能对整体球磨效果起着重要作用。随着球磨机需求量越来越大，耐磨球的消耗也在大幅度增加，其存在的问题也越来越明显，如耐磨球易磨损、易腐蚀、抗蠕变性差，导致耐磨球使用寿命短。因此，提高耐磨球性能，延长耐磨球使用寿命是目前急需解决的问题。
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耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法，通过优化配方及其制备工艺，使本专利技术制品具有良好的耐腐蚀、抗蠕变、耐磨性和抗冲击性，同时强度大，硬度高，磨耗低，有效延长本专利技术制品使用寿命。本专利技术提出了一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球，其原料按重量份包括：废钢120-160份、锂锭0.6-1.2份、硼铁5-9份、锰锭4-8份、铬锭12-16份、钼锭1.2-2.8份、钒锭1.2-2.8份、镍锭0.8-1.6份、钴锭0.2-0.6份、镁铝合金1-2份、硅钙合金1.5-3份、石墨粉0.6-1.2份、稀土铁合金粉末2.5-4.2份、纳米陶瓷粉末0.4-0.8份。具体实施方式中，废钢的重量份还可以为125、130、135、140、145、150份，锂锭的重量份还可以为0.7、0.8、0.9、1、1.1份，硼铁的重量份还可以为5.5、6、6.5、7、7.5、8份，锰锭的重量份还可以为4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5份，铬锭的重量份还可以为12.5、13、13.5、14、15、15.5份，钼锭的重量份还可以为1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.5、2.7份，钒锭的重量份还可以为1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.5、2.7份，镍锭的重量份还可以为0.9、1、1.1、1.2、1.4、1.5份，钴锭的重量份还可以为0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55份，镁铝合金的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，硅钙合金的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.5、2.8份，石墨粉的重量份还可以为0.7、0.8、0.9、1、1.1份，稀土铁合金粉末的重量份还可以为2.8、3、3.2、3.5、3.8、4份，纳米陶瓷粉末的重量份还可以为0.45、0.5、0.6、0.65、0.7、0.75份。优选地，纳米陶瓷粉末的原料按重量份包括：TiC：12-20份、B4C：5-10份、SiC：6-12份、B2O3：2-6份、TiO2：2-6份、MgO：2-4份、TiN：4-8份。本专利技术还提出了一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球的制备方法，包括以下步骤：S1、按配比将废钢熔炼，然后加入锂锭、硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭和石墨粉，搅拌，再加入镁铝合金和硅钙合金，搅拌，得到合金液；S2、将合金液浇注成型，得到铸件，经热处理，得到耐磨球球胚；S3、将耐磨球球胚清洗，干燥，然后按配比将稀土铁合金粉末和纳米陶瓷粉末混合得到熔覆粉末，经等离子熔覆，得到耐腐蚀抗蠕变耐磨球。优选地，S1中，按配比将废钢置于熔炼炉中，升温至1525-1565℃进行熔炼，保温30-40min，然后加入硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭和石墨粉，搅拌均匀，在1480-1520℃保温40-50min，再加入锂锭、镁铝合金和硅钙合金，搅拌均匀，在1420-1450℃保温15-20min，得到合金液。优选地，S2中，热处理工艺具体步骤如下：将铸件升温至420-480℃，保温30-50min，然后升温至630-680℃，保温80-100min，再升温至860-920℃，保温20-30min，风冷至室温。优选地，S3中，等离子熔覆工艺参数具体如下：保护气体为氩气且氩气流量为10-12L/min，功率为2.3-2.6KW，扫描速度为120-140mm/min，等离子弧光斑直径为1.5-2.5mm。本专利技术中以废钢、锂锭、硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭、石墨粉、镁铝合金和硅钙合金配合作为本专利技术耐磨球球胚原料，通过将废钢熔炼，然后加入锂锭、硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭和石墨粉，搅拌，再加入镁铝合金和硅钙合金，搅拌，得到的合金液中各成分含量合理，通过控制Li、B、Mn、Mg、Al、Si和Ca的含量，具有良好的脱氧、脱硫和固氮效果，促进非金属夹杂物上浮，有效净化合金液，改善本专利技术制品组织结构，提高本专利技术制品强度、韧性、耐蚀性、抗开裂性和疲劳极限，同时改善本专利技术制品各向异性；再通过将合金液浇注成型，得到铸件，将铸件升温至420-480℃，保温30-50min，然后升温至630-680℃，保温80-100min，再升温至860-920℃，保温20-30min，风冷至室温，通过优化热处理工艺，合理选择升温温度与保温时间，有效促进强碳化物弥散分布在本专利技术制品中，各强碳化物通过溶解其它元素，形成含有多种合金元素的复合碳化物，增强本专利技术制品硬度和强度，提高形核率，并抑制先共析铁素体形成，促进针状铁素体的形成，且抑制晶粒长大，增加本专利技术制品内部组织的位错密度，使本专利技术制品组织致密，显著提高本专利技术制品强度、耐腐蚀性、耐磨性能、冲击韧性、抗开裂和抗蠕变性，改善本专利技术制品性能稳定性，延长本专利技术制品使用寿命；通过优化等离子熔覆工艺，以稀土铁合金粉末和纳米陶瓷粉末配合作为熔覆粉末，将稀土铁合金粉末优异的力学性能与纳米陶瓷粉末的耐腐蚀、耐磨、耐高温性进行结合，具有协同作用，与耐磨球球胚结合力强，同时进一步优化耐磨球球胚外表面结构，消除本专利技术制品外表面枝晶紊乱形态，进一步细化组织晶粒，提高本专利技术制品整体耐磨、耐腐蚀、抗氧化、耐高温和力学性能等，延长本专利技术制品使用寿命。本专利技术提出的一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球及其制备方法，通过优化配方及其制备工艺，使本专利技术制品具有良好的耐腐蚀、抗蠕变、耐磨性和抗冲击性，同时强度大，硬度高，磨耗低，有效延长本专利技术制品使用寿命。将本专利技术耐腐蚀抗蠕变耐磨球制成耐磨球，对其性能进行测试测试，测试结果如下：平均球耗为35-45g/t,破碎率为0.022-0.035％，寿命约为普通耐磨球的10-12倍。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本专利技术提出的一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球，其原料按重量份包括：废钢120份、锂锭1.2份、硼铁5份、锰锭4份、铬锭12份、钼锭1.2份、钒锭1.2份、镍锭0.8份、钴锭0.6份、镁铝合金1份、硅钙合金3份、石墨粉0.6份、稀土铁合金粉末2.5份、纳米陶瓷粉末0.4份。本专利技术还提出的一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球的制备方法，包括以下步骤：S1、按配比将废钢熔炼，然后加入锂锭、硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭和石墨粉，搅拌，再加入镁铝合金和硅钙合金，搅拌，得到合金液；S2、将合金液浇注成型，得到铸件，经热处理，得到耐磨球球胚；S3、将耐磨球球胚清洗，干燥，然后按配比将稀土铁合金粉末和纳米陶瓷粉末混合得到熔覆粉末，经等离子熔覆，得到耐腐蚀抗蠕变耐磨球。实施例2本专利技术提出的一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球，其原料按重量份包括：废钢160份、锂锭0.6份、硼铁9份、锰锭8份、铬锭16份、钼锭2.8份、钒锭2.8份、镍锭1.6份、钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球，其特征在于，其原料按重量份包括：废钢120‑160份、锂锭0.6‑1.2份、硼铁5‑9份、锰锭4‑8份、铬锭12‑16份、钼锭1.2‑2.8份、钒锭1.2‑2.8份、镍锭0.8‑1.6份、钴锭0.2‑0.6份、镁铝合金1‑2份、硅钙合金1.5‑3份、石墨粉0.6‑1.2份、稀土铁合金粉末2.5‑4.2份、纳米陶瓷粉末0.4‑0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀抗蠕变耐磨球，其特征在于，其原料按重量份包括：废钢120-160份、锂锭0.6-1.2份、硼铁5-9份、锰锭4-8份、铬锭12-16份、钼锭1.2-2.8份、钒锭1.2-2.8份、镍锭0.8-1.6份、钴锭0.2-0.6份、镁铝合金1-2份、硅钙合金1.5-3份、石墨粉0.6-1.2份、稀土铁合金粉末2.5-4.2份、纳米陶瓷粉末0.4-0.8份。2.根据权利要求1所述耐腐蚀抗蠕变耐磨球，其特征在于，纳米陶瓷粉末的原料按重量份包括：TiC：12-20份、B4C：5-10份、SiC：6-12份、B2O3：2-6份、TiO2：2-6份、MgO：2-4份、TiN：4-8份。3.一种根据权利要求1-2中任一项所述耐腐蚀抗蠕变耐磨球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按配比将废钢熔炼，然后加入锂锭、硼铁、锰锭、铬锭、钼锭、钒锭、镍锭、钴锭和石墨粉，搅拌，再加入镁铝合金和硅钙合金，搅拌，得到合金液；S2、将合金液浇注成型，得到铸件，经热处理，得到耐磨球球胚；S3、将耐磨球球胚清洗，干燥，然后按配比将稀土铁合金粉末和纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘葆瑞，
申请(专利权)人：蚌埠市光辉金属加工厂，
类型：发明
国别省市：安徽,34