一种高耐磨合金钢球的制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨合金钢球的制作工艺，包括以下具体步骤：按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1230~1290℃时加入锆硅合金和硅铬合金；当熔炼炉温度达到1360~1420℃时，加入钨原料；熔炼完成后，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，冷却至室温后得到合金钢球。本发明专利技术可显著提高合金钢球的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。

Manufacturing technology of a high wear-resistant alloy steel ball

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨合金钢球的制作工艺
本专利技术属于钢球
，具体涉及一种高耐磨合金钢球的制作工艺。
技术介绍
矿山用钢球根据生产加工工艺分为研磨钢球、锻造钢球和铸造钢球；根据加工材料分为轴承钢球、不锈钢球、碳钢球、铜轴承钢球球、合金球等，是以碳、铬、锰、钼等为主要添加金属元素，并通过锻打、旋压、轧制和铸造等方式生成的一种球状形铁合金耐磨体，主要用于矿山作业。传统的制作工艺生产出的钢球存在硬度低、耐磨性差的问题，鉴于此，有必要对传统的合金钢球制作工艺做出改进。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高耐磨合金钢球的制作工艺，可显著提高合金钢球的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种高耐磨合金钢球的制作工艺，包括以下具体步骤：S1、按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；S2、将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1230~1290℃时加入锆硅合金和硅铬合金，继续加热熔化；S3、当熔炼炉温度达到1360~1420℃时，加入钨原料，继续加热熔化3~4.5h；S4、熔炼完成后，保温20~25min，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；S5、钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，冷却至室温后得到合金钢球。优选地，钢球按质量百分比包括以下各组分：82~86%碳钢、4.1~5.7%镁铝合金、2.4~3.3%锆硅合金、0.84~1.37%硅铬合金，余量为钨。再优选地，前述碳钢按质量百分比包括以下各组分：3.5~4.8%Mn、2.6~3.7%Ni、0.49~0.87%P、0.26~0.43%Si、0.21~0.39%Wu，余量为C。更优选地，前述镁铝合金按质量百分比包括以下各组分：37~51%Mg、28~34%Al，余量为Ni。进一步优选地，前述锆硅合金按质量百分比包括以下各组分：64~73%Zr、22~25%Si、1.3~1.9%Cr、0.58~1.36%S、0.02~0.39%C，余量为Ni。具体地，前述硅铬合金按质量百分比包括以下各组分：51~57%Si、22~34%Cr、1.2~1.6%P、0.7~0.91%C，余量为Ni。优选地，前述步骤S5中，热处理温度为650~730℃，热处理时间为4.5~5.5h。再优选地，前述步骤S5中，热处理结束后将钢球送入缓冷坑中进行冷却处理。本专利技术的有益之处在于：本专利技术高耐磨合金钢球的制作工艺操作简单、可以显著提高合金钢球的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能；其中的锆硅合金可以有效提高合金钢球的耐磨性能，硅铬合金可显著提高钢球的机械强度。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作具体的介绍。实施例1一种高耐磨合金钢球的制作工艺，包括以下具体步骤：S1、按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；S2、将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1230~1290℃时加入锆硅合金和硅铬合金，继续加热熔化；S3、当熔炼炉温度达到1360℃时，加入钨原料，继续加热熔化3h；S4、熔炼完成后，保温20min，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；S5、钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，热处理温度为650℃，热处理时间为4.5h，热处理结束后将钢球送入缓冷坑中进行冷却处理，冷却至室温后得到合金钢球。钢球按质量百分比包括以下各组分：82%碳钢、4.1%镁铝合金、2.4%锆硅合金、0.84%硅铬合金，余量为钨。碳钢按质量百分比包括以下各组分：3.5%Mn、2.6%Ni、0.49%P、0.26%Si、0.21%Wu，余量为C。镁铝合金按质量百分比包括以下各组分：37%Mg、28%Al，余量为Ni。锆硅合金按质量百分比包括以下各组分：64%Zr、22%Si、1.3%Cr、0.58%S、0.02%C，余量为Ni。硅铬合金按质量百分比包括以下各组分：51%Si、22%Cr、1.2%P、0.7%C，余量为Ni。实施例2一种高耐磨合金钢球的制作工艺，包括以下具体步骤：S1、按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；S2、将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1290℃时加入锆硅合金和硅铬合金，继续加热熔化；S3、当熔炼炉温度达到1420℃时，加入钨原料，继续加热熔化4.5h；S4、熔炼完成后，保温25min，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；S5、钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，热处理温度为730℃，热处理时间为5.5h，热处理结束后将钢球送入缓冷坑中进行冷却处理，冷却至室温后得到合金钢球。钢球按质量百分比包括以下各组分：86%碳钢、5.7%镁铝合金、3.3%锆硅合金、1.37%硅铬合金，余量为钨。碳钢按质量百分比包括以下各组分：4.8%Mn、2.6~3.7%Ni、0.87%P、0.43%Si、0.39%Wu，余量为C。镁铝合金按质量百分比包括以下各组分：51%Mg、34%Al，余量为Ni。锆硅合金按质量百分比包括以下各组分：73%Zr、25%Si、1.9%Cr、1.36%S、0.39%C，余量为Ni。硅铬合金按质量百分比包括以下各组分：57%Si、34%Cr、1.6%P、0.91%C，余量为Ni。实施例3一种高耐磨合金钢球的制作工艺，包括以下具体步骤：S1、按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；S2、将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1260℃时加入锆硅合金和硅铬合金，继续加热熔化；S3、当熔炼炉温度达到1390℃时，加入钨原料，继续加热熔化3.5h；S4、熔炼完成后，保温22min，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；S5、钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，热处理温度为700℃，热处理时间为5h，热处理结束后将钢球送入缓冷坑中进行冷却处理，冷却至室温后得到合金钢球。钢球按质量百分比包括以下各组分：84%碳钢、4.9%镁铝合金、2.8%锆硅合金、0.98%硅铬合金，余量为钨。碳钢按质量百分比包括以下各组分：4.1%Mn、3.1%Ni、0.7%P、0.32%Si、0.3%Wu，余量为C。镁铝合金按质量百分比包括以下各组分：43%Mg、31%Al，余量为Ni。锆硅合金按质量百分比包括以下各组分：69%Zr、23%Si、1.6%Cr、0.9%S、0.2%C，余量为Ni。硅铬合金按质量百分比包括以下各组分：54%Si、28%Cr、1.4%P、0.8%C，余量为Ni。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨合金钢球的制作工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：/nS1、按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；/nS2、将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1230~1290℃时加入锆硅合金和硅铬合金，继续加热熔化；/nS3、当熔炼炉温度达到1360~1420℃时，加入钨原料，继续加热熔化3~4.5h；/nS4、熔炼完成后，保温20~25min，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；/nS5、钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，冷却至室温后得到合金钢球。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨合金钢球的制作工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、按配比准备好碳钢、镁铝合金、锆硅合金、硅铬合金和钨原料；
S2、将准备好的碳钢和镁铝合金原料放入熔炼炉中进行加热熔化，当加热温度达到1230~1290℃时加入锆硅合金和硅铬合金，继续加热熔化；
S3、当熔炼炉温度达到1360~1420℃时，加入钨原料，继续加热熔化3~4.5h；
S4、熔炼完成后，保温20~25min，快速注入金属铸型中浇注得到钢球半成品；
S5、钢球半成品经打磨、清理后进行热处理，冷却至室温后得到合金钢球。


2.根据权利要求1所述的一种高耐磨合金钢球的制作工艺，其特征在于，钢球按质量百分比包括以下各组分：82~86%碳钢、4.1~5.7%镁铝合金、2.4~3.3%锆硅合金、0.84~1.37%硅铬合金，余量为钨。


3.根据权利要求2所述的一种高耐磨合金钢球的制作工艺，其特征在于，所述碳钢按质量百分比包括以下各组分：3.5~4.8%Mn、2.6~3.7%Ni、0.49~0.87%P、0.26~0.43%Si、0.21...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，
申请(专利权)人：徐州东坤耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32