耐磨高碳铬锰合金及其铸球制造方法技术

一种耐磨高碳铬锰合金及其铸球制造方法，其配比是Ｃ１．８—２．２％，Ｃｒ４．５—５．５％，Ｍｎ４—５％，Ｓｉ０．５—１．４％，Ｓ＜０．１％，Ｐ＜０．１％，Ｃｕ０．３％，Ｍｏ０．２％，Ｒｅ０．２％，其余Ｆｅ。选择了最佳化学成分配比，采用了铸造和热处理的合理方法，使其硬度和韧性良好，提高了耐磨性和粉磨效率，可广泛应用于冶金、电力、水泥等行业中，仅耐磨性应用于水泥工业是普锻球的９—１０倍，应用在铁矿中是中碳球的４－５倍，可使年处理原矿３２０万吨的企业创效益超百万元，具有推广应用价值。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐磨高碳铬锰合金的配比，以及铸造磨球的制造方法。目前，随着我国经济技术的不断发展，在冶金、矿山、建材、电力等工业粉磨过程中，对金属研磨体-磨球的需要量逐年增加，而国内工矿企业，仍采用普通锻钢球及中锰铸铁球，其磨损消耗大，台时产量不稳定，磨矿粒度不均匀，电耗高，同时增加了工人填补磨球的劳动强度，使劳动生产率下降;而国外采用的高合金优质磨球虽能降低原材料消耗，节省能源，但由于其制造工艺复杂、成本高，而不适于我国采用。本专利技术提供的一种耐磨高碳铬锰合金铸球，选择了最佳化学成分配比，采用了铸造和热处理工艺的合理方法。本专利技术的耐磨高碳铬锰合金配比为C1.8-2.2%，Cr4.5-5.5%，Mn4-5%，Si0.5-1.4%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。机理主要是吸取白口铁高硬度耐磨之优点，同时加入一定含量的锰及少量的钼、铜等稀有金属，通过热处理使组织里产生一定含量的屈氏体，改善其冲击韧性，进一步提高强度。经过研究试验表明，含碳量小于1.8%时，合金碳化物生成量不足，降低组织的抗磨性能，含碳量大于2.2%时，合金碳化物生成量过多，降低组织的抗冲击性能;含铬量小于4.5%时，合金碳化物生成量下降，抗磨性能降低，含铬量大于5.5%，合金碳化物生成量过多，抗冲击性能下降，成本增加，因此应合理地控制碳、铬含量，使其产生一定的屈氏体;当含锰量小于4%时，屈氏体生成量不足，冲击韧性降低，含锰量大于5%时，屈氏体生成量过多，抗磨性能下降;含硅量小于0.5%，合金流动性差，抗冲击性能降低，含硅量大于1.4%时，合金流动性好，抗磨性能下降，另外还少量加入的钼、铜等稀土金属，从而更进一步改善了合金的韧性和耐磨性能。据有关资料及试验表明锰对强度影响占20%，对抗冲击性能影响占20%，对耐磨性能影响占10%;铬对强度影响占20.4%，对抗冲击性能影响占3.7%，对耐磨性能影响占22.2%，故此锰、铬含量比为0.9较好。本专利技术提供的耐磨高碳铬锰铸球的制造方法为1、造渣采用萤石、氧化钙、耐火砖块复合造渣剂，出炉钢水温度1480℃-1520℃，浇注温度1380℃-1470℃。2、采用石英砂为主的潮模砂造型、叠箱反水口大冒口强制补缩，保证球内部组织致密，无缩孔和疏松缺陷。3、热处理退火温度为450℃-500℃以上，时间12小时，使合金球部分奥氏体化和消除铸造应力。本专利技术由于采用了最佳配方和合理工艺使产品具有良好的耐磨性能，应用在水泥工业是普锻球的9-10倍;应用在铁矿磨矿中是中碳球的4-5倍，产品细度提高5.9%，抗冲击力强，表面圆滑不粘料等特点，具有破碎率低＜0.3%，热态急冷不炸裂，降低了球耗，提高了磨机占时产量，并且节省电能，也减轻了工人劳动强度，提高了全员劳动生产率。经试验表明年处理320万吨矿粉，使用此种铸球，每年可节省中碳钢2300吨，球耗成本下降13万元，节省电量380万度，价值57万元，并可提高年度矿粉处理量50万吨，增加产值2000万元。通过处理后的铸球金相组织检验屈氏体占50-60%，共晶碳化物占25-30%，马氏体占15-20%，各项技术指标均达GBI-EG01-89标准，硬度试验值之差不超过1度，平均硬度47.1，室温冲击韧性4.03kg·m/cm2，比高铬球提高0.9倍，尤其是在矿山选矿湿磨中效果更佳，台时处理量提高20%。下面结合实施例进一步描述本专利技术。例一，C1.8%，Cr4.5%，Mn4%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。例二，C1.9%，Cr5%，Mn4.5%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。例三，C2.0%，Cr5%，Mn4%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。例四，C2.2%，Cr5.5%，Mn5%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。制造方法熔化设备采用容量0.5吨电弧炉及250公斤中频感应炉熔化，炉衬采用优质镁砂揭制而成。例一，1、造渣采用萤石、氧化钙、耐火砖块复合造渣剂，出炉钢水温度1500℃，浇注温度1400℃。2、采用石英砂为主的潮模砂造型，叠箱反水口大冒口强制补缩，保证球内部组织致密，无缩孔和疏松缺陷。3、热处理退火温度为450℃，时间12小时，使合金球部分奥氏体化和消除铸造应力。权利要求1.一种耐磨高碳铬锰合金配比，其特征为C1.8-2.2%，Cr4.5-5.5%，Mn4-5%，Si0.5-1.4%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。2.根据权利要求1所述的合金配比，其特征为C1.8%，Cr4.5%，Mn4%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。3.根据权利要求1所述的合金配比，其特征为C1.9%，Cr5%，Mn4%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。4.根据权利要求1所述的合金配比，其特征为C2.0%，Cr5%，Mn4%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，FE0.2%，其余Fe。5.根据权利要求1所述的合金配比，其特征为C2.2%，Cr5.5%，Mn5%，Si0.7%，S＜0.1%，P＜0.1%，Cu0.3%，Mo0.2%，RE0.2%，其余Fe。6.一种耐磨高碳铬锰合金铸球的制造方法，其特征为(1)造渣采用萤石、氧化钙、耐火砖块复合造渣剂，出炉钢水温度1480℃-1520℃，浇注温度1380℃-1470℃。(2)采用石英砂为主的潮模砂造型，叠箱反水口大冒口强制补缩。(3)热处理退火温度为450℃-500℃以上，时间12小时。7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征为(1)造渣采用萤石、氧化钙、耐火砖块复合造渣剂，出炉钢水温度1500℃，浇注温度1400℃。(2)采用石英砂为主的潮模砂造型，叠箱反水口大冒口强制补缩。(3)热处理退火温度为450℃，时间12小时。全文摘要一种，其配比是C1.8—2.2％，Cr4.5—5.5％，Mn4—5％，Si0.5—1.4％，S＜0.1％，P＜0.1％，Cu0.3％，Mo0.2％，Re0.2％，其余Fe。选择了最佳化学成分配比，采用了铸造和热处理的合理方法，使其硬度和韧性良好，提高了耐磨性和粉磨效率，可广泛应用于冶金、电力、水泥等行业中，仅耐磨性应用于水泥工业是普锻球的9—10倍，应用在铁矿中是中碳球的4—5倍，可使年处理原矿320万吨的企业创效益超百万元，具有推广应用价值。文档编号B02C17/18GK1057491SQ91106188公开日1992年1月1日 申请日期1991年7月26日 优先权日1991年7月26日专利技术者李尚华 申请人:李尚华本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨高碳铬锰合金配比，其特征为：Ｃ１．８—２．２％，Ｃｒ４．５—５．５％，Ｍｎ４—５％，Ｓｉ０．５—１．４％，Ｓ＜０．１％，Ｐ＜０．１％，Ｃｕ０．３％，Ｍｏ０．２％，Ｒ↓［Ｅ］０．２％，其余Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李尚华，
申请(专利权)人：李尚华，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]