一种高硬度高铬合金铸球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐磨合金技术领域，具体涉及一种高硬度高铬合金铸球及其制备方法，各成分及重量百分比为：C：0.4～0.7％、Cr：10.03～11.52％、Mn：0.33～0.89％、Si：0.35～0.47％、Mg：0.12～0.15％、Sn：0.17～0.28％、Zn：0.08～0.12％、K：0.06～0.23％、Ti：0.12～0.22％、B：0.06～0.09％、S：≤0.06％、P：≤0.06％；余量为Fe；本发明专利技术的高硬度高铬合金铸球及其制备方法，通过采用独特的配方及综合变质加工工艺，制备的高铬合金铸球具有高耐磨、高硬度、高韧性以及耐腐蚀性好的特点，加工工艺中采用恒温浇铸，使产品组织结构致密，耐磨性好，破碎率低；对铁水进行两次变质处理，增加了铸球的韧性和强度，提高了铸球的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度高铬合金铸球及其制备方法
本专利技术涉及耐磨合金
，具体涉及一种高硬度高铬合金铸球及其制备方法。
技术介绍
耐磨铸球是指用于球磨机中的粉碎介质，用于粉碎磨机中的物料。目前有两种形式：一是以铬为主要合金元素的白口铸铁简称铬合金铸铁，以铬合金铸铁为材料的铸造磨球称为铬合金铸铁磨球；二是以球墨铸铁为材料的铸造磨球称为球墨铸铁磨球。铬合金铸铁磨球根据铬的含量又分为低铬合金铸球、中铬合金铸球以及高铬合金铸球。其中高铬合金铸球高铬合金铸球广泛应用于水泥建材、金属矿山、煤浆火电、化学工程、陶瓷涂料、轻工造纸、磁性材料等行业的粉体制备与超细深加工。产品硬度高，磨耗低，韧性好，破碎少，在使用过程中球体表面硬度将进一步提高，耐磨性增强，同时可以提高磨机生产能力，提高水泥比表面积和精矿回收率。现有技术中高铬合金铸球的硬度、韧性、抗磨损、耐腐蚀性等综合机械性能均不够理想，且生产过程中容易出现缺损现象，。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术研究出一种高硬度高铬合金铸球及其制备方法。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高硬度高铬合金铸球，其各成分及重量百分比为：C：0.4～0.7％、Cr：10.03～11.52％、Mn：0.33～0.89％、Si：0.35～0.47％、Mg：0.12～0.15％、Sn：0.17～0.28％、Zn：0.08～0.12％、K：0.06～0.23％、Ti：0.12～0.22％、B：0.06～0.09％、S：≤0.06％、P：≤0.06％；余量为Fe。优选的，其制备方法包括以下步骤：a、采用清洁干燥的废钢、生铁、硅铁、锰铁，增碳用废电极加入炼炉里为原料按照所述高硬度高铬合金铸球进行配料；b、将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，温度为1480～1490℃时进行成分分析、调整，温度为1520～1600℃时，进行脱氧处理，并加入一次复合变质剂进行第一次变质处理，然后再将二次变质剂置于钢包底部，对铁水进行二次变质处理；c、采取恒温浇铸方式将铁水浇入钢锭模内；d、冷却2～3h后开模，将冷却后的毛坯铸球板进行分离、精磨；e、将精磨后的毛坯铸球在淬火炉内加热到990～1000℃，保温2～2.5h，然后倒入冷盐浴中，冷却2～3h，取出自然冷却至室温，并用纯净水冲洗3次；f、将淬火后的毛坯铸球再次回火，出炉后缓冷至200℃出炉，再取出自然冷却至室温，即可得到所述高硬度高铬合金铸球。优选的，所述步骤b中一次复合变质剂为纳米TiN和Zn粉按照质量比的3：2混合而成的变质剂，二次变质剂为稀土硅、稀土镁和四硼酸钾按照质量比的8：2：1混合而成的变质剂。优选的，所述步骤c中，铁水浇铸温度在1440～460℃，时长为20～30min，模具温度为250℃。优选的，所述步骤d中冷盐浴的温度为200～270℃。优选的，所述步骤f中回火温度控制在380～430℃之间，保温4～6h。(三)有益效果1、本专利技术的高硬度高铬合金铸球及其制备方法，通过采用独特的配方及综合变质加工工艺，制备的高铬合金铸球具有高耐磨、高硬度、高韧性以及耐腐蚀性好的特点，加工工艺中采用恒温浇铸，使产品组织结构致密，耐磨性好，破碎率低；对铁水进行两次变质处理，增加了铸球的韧性和强度，提高了铸球的使用寿命。2、本专利技术成分中通过添加B和Ti等元素，增加了高铬合金铸球的耐磨性能，通过添加Sn、Zn、Mn、Cr、Mg等元素，增强了高铬合金铸球的耐腐蚀性能和耐高温性能；另外，本专利技术采用清洁干燥的废钢、生铁、硅铁、锰铁，增碳用废电极作为生产原料，原料来源广泛，且可以循环利用，有效节约了能源。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1：一种高硬度高铬合金铸球，其各成分及重量百分比为：C：0.4％、Cr：10.03％、Mn：0.33％、Si：0.38％、Mg：0.13％、Sn：0.17％、Zn：0.08％、K：0.06％、Ti：0.12％、B：0.07％、S：0.05％、P：0.05％；余量为Fe。其制备方法包括以下步骤：a、采用清洁干燥的废钢、生铁、硅铁、锰铁，增碳用废电极加入炼炉里为原料按照所述高硬度高铬合金铸球进行配料；b、将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，温度为1480℃时进行成分分析、调整，温度为1520℃时，进行脱氧处理，并加入一次复合变质剂进行第一次变质处理，然后再将二次变质剂置于钢包底部，对铁水进行二次变质处理；c、采取恒温浇铸方式将铁水浇入钢锭模内；d、冷却2h后开模，将冷却后的毛坯铸球板进行分离、精磨；e、将精磨后的毛坯铸球在淬火炉内加热到990℃，保温2h，然后倒入冷盐浴中，冷却2h，取出自然冷却至室温，并用纯净水冲洗3次；f、将淬火后的毛坯铸球再次回火，出炉后缓冷至200℃出炉，再取出自然冷却至室温，即可得到实施例1的高硬度高铬合金铸球。实施例2：一种高硬度高铬合金铸球，其各成分及重量百分比为：C：0.5％、Cr：10.22％、Mn：0.37％、Si：0.39％、Mg：0.14％、Sn：0.19％、Zn：0.08～0.12％、K：0.06～0.23％、Ti：0.12～0.22％、B：0.08％、S：0.05％、P：0.04％；余量为Fe。其制备方法包括以下步骤：a、采用清洁干燥的废钢、生铁、硅铁、锰铁，增碳用废电极加入炼炉里为原料按照所述高硬度高铬合金铸球进行配料；b、将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，温度为1485℃时进行成分分析、调整，温度为1540℃时，进行脱氧处理，并加入一次复合变质剂进行第一次变质处理，然后再将二次变质剂置于钢包底部，对铁水进行二次变质处理；c、采取恒温浇铸方式将铁水浇入钢锭模内；d、冷却3h后开模，将冷却后的毛坯铸球板进行分离、精磨；e、将精磨后的毛坯铸球在淬火炉内加热到990℃，保温2h，然后倒入冷盐浴中，冷却2.5h，取出自然冷却至室温，并用纯净水冲洗3次；f、将淬火后的毛坯铸球再次回火，出炉后缓冷至200℃出炉，再取出自然冷却至室温，即可得到实施例2的高硬度高铬合金铸球。实施例3：一种高硬度高铬合金铸球，其各成分及重量百分比为：C：0.6％、Cr：10.55％、Mn：0.45％、Si：0.41％、Mg：0.14％、Sn：0.22％、Zn：0.11％、K：0.18％、Ti：0.20％、B：0.09％、S：0.06％、P：0.05％；余量为Fe。其制备方法包括以下步骤：a、采用清洁干燥的废钢、生铁、硅铁、锰铁，增碳用废电极加入炼炉里为原料按照所述高硬度高铬合金铸球进行配料；b、将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，温度为1490℃时进行成分分析、调整，温度为1550℃时，进行脱氧处理，并加入一次复合变质剂进行第一次变质处理，然后再将二次变质剂置于钢包底部，对铁水进行二次变质处理；c、采取恒温浇铸方式将铁水浇入钢锭模内；d、冷却3h后开模，将冷却后的毛坯铸球板进行分离、精磨；e、将精磨后的毛坯铸球在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度高铬合金铸球，其特征在于，各成分及重量百分比为：C：0.4～0.7％、Cr：10.03～11.52％、Mn：0.33～0.89％、Si：0.35～0.47％、Mg：0.12～0.15％、Sn：0.17～0.28％、Zn：0.08～0.12％、K：0.06～0.23％、Ti：0.12～0.22％、B：0.06～0.09％、S：≤0.06％、P：≤0.06％；余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度高铬合金铸球，其特征在于，各成分及重量百分比为：C：0.4～0.7％、Cr：10.03～11.52％、Mn：0.33～0.89％、Si：0.35～0.47％、Mg：0.12～0.15％、Sn：0.17～0.28％、Zn：0.08～0.12％、K：0.06～0.23％、Ti：0.12～0.22％、B：0.06～0.09％、S：≤0.06％、P：≤0.06％；余量为Fe。2.如权利要求1所述的一种高硬度高铬合金铸球，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：a、采用清洁干燥的废钢、生铁、硅铁、锰铁，增碳用废电极加入炼炉里为原料按照所述高硬度高铬合金铸球进行配料；b、将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，温度为1480～1490℃时进行成分分析、调整，温度为1520～1600℃时，进行脱氧处理，并加入一次复合变质剂进行第一次变质处理，然后再将二次变质剂置于钢包底部，对铁水进行二次变质处理；c、采取恒温浇铸方式将铁水浇入钢锭模内；d、冷却2～3h后开模，将冷却后的毛坯铸球板进行分离、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根有，李骏，
申请(专利权)人：宁国市正兴耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34