一种高碳耐磨钢球的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高碳耐磨钢球的制备方法，包括以下步骤：（a）将高碳圆钢料段经压制、轧制成球形得钢球（b）对钢球进行风冷以冷却至480~520℃，再自然冷却（c）将冷钢球输入加热炉中进行二次加热，出炉；加热炉具有第一加热区、第二加热区、第三加热区和冷却区（d）待出炉的钢球温度降至790~820℃，入水淬火；待其冷却温度降至150~170℃，出水（e）待出水的钢球继续冷却至58‑60℃，使其于200~240℃进行低温连续回火，自然冷却。本发明专利技术采用二次加热技术，控制钢球较低的奥氏体化温度，实现钢球组织细化目的，为钢球淬火提供准备；控制钢球的淬火温度、出水温度及钢球出水后冷却及回火工艺，有效解决钢球直接淬火易开裂的难题，为批量化生产高碳耐磨钢球提供新方法。

A preparation method of high carbon wear-resistant steel ball

【技术实现步骤摘要】
一种高碳耐磨钢球的制备方法
本专利技术属于耐磨材料
，具体涉及一种高碳耐磨钢球的制备方法。
技术介绍
目前在耐磨钢球生产领域中，通常采用空气锤直接锻造成球型，再利用余热淬火工艺生产耐磨钢球；该工艺主要适用于生产中、低碳含量的耐磨钢球，即碳含量在0.7％以下的钢种，小直径淬火不易破碎的钢球。对于生产高碳含量、大直径的耐磨钢球，即碳含量高达0.8％-1.0％及以上、球体直径大，通常达到130mm-165mm的大直径钢球，利用锻后余热淬火往往造成耐磨钢球淬火开裂，生产难于稳定进行，因此无法进行批量生产。因此为了解决上述问题，急需要研发出一种适用于高碳耐磨钢球的制备方法。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高碳耐磨钢球的制备方法，它包括以下步骤：(a)将高碳圆钢料段经压制、轧制成球形得钢球；(b)对所述钢球进行风冷以冷却至480～520℃，再自然冷却至室温；(c)将冷却至室温的所述钢球输入加热炉中进行二次加热，随后出炉；所述加热炉具有依次设置的第一加热区、第二加热区、第三加热区和冷却区，所述第一加热区的温度为1020～1030℃，所述第二加热区的温度为980～990℃，所述第三加热区的温度为940～950℃，所述出炉温度为840～850℃；(d)待出炉的所述钢球温度降至790～820℃，使其入水淬火；待其冷却温度降至150～170℃，出水；(e)待出水的所述钢球继续冷却至58-60℃，使其于200～240℃进行低温连续回火60～100分钟，自然冷却即可。本专利技术步骤(c)中，加热炉的加热分区，加热温度由高到低的设置方式，实现钢球快速加热，批量生产；步骤(d)中，将钢球保持一定的出水温度，以防止钢球淬火开裂。具体地，步骤(a)中，将高碳圆钢放入步进炉内加热至1060～1090℃，出炉后经棒剪机剪切成长度相同的多根高碳圆钢料段。具体地，步骤(a)中，所述压制是将所述高碳圆钢料段放置到液压机中进行压制以得到半成品钢球，所述压制的压力为40KJ-80KJ。本专利技术中，压制的压力是根据钢球尺寸大小的不同而进行变化，此外压制可以采用一次性压下成型。优选地，步骤(a)中，所述轧制是将所述半成品钢球进行两辊斜轧轧制以得到成形钢球，成形钢球的圆度≤2％。进一步优选地，步骤(a)中，钢球轧制的具体步骤为，采用两个轧辊斜轧轧制，两个轧辊在空间上交差成6°角度，以便于钢球咬入；在两个轧辊上对称设置5-7螺旋孔型，钢球进入孔型咬入段，经过5-7道次孔型轧制成钢球。本步骤的目的在于对钢球进行表面归圆以及尺寸精整优化。具体地，步骤(c)中，所述加热炉为环形加热炉，并采用天然气加热。具体地，步骤(d)中，将所述钢球置于螺旋淬火滚筒中转动和前进运动以进行淬火。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术通过锻压、轧制成球型后钢球、再控制冷却技术；进一步采用快速二次加热技术，控制钢球较低的奥氏体化温度，实现钢球组织细化的目的，为钢球淬火提供组织上的准备；通过控制钢球的淬火温度、出水温度及钢球出水后冷却及在线回火工艺，有效解决钢球直接淬火易开裂的难题，为批量化生产高碳耐磨钢球提供新的制备方法。具体实施方式一种高碳耐磨钢球的制备方法，它包括以下步骤：(a)将高碳圆钢料段(放入步进炉内加热至1060～1090℃，出炉后经棒剪机剪切成长度相同的多根高碳圆钢料段)经压制(将高碳圆钢料段放置到液压机中进行压制以得到半成品钢球，压制的压力为40KJ-80KJ，可以采用一次性压下成型)、轧制(将半成品钢球进行两辊斜轧轧制以得到成形钢球，成形钢球的圆度≤2％，钢球轧制的具体步骤为，采用两个轧辊斜轧轧制，两个轧辊在空间上交差成6°角度，以便于钢球咬入；在两个轧辊上对称设置5-7螺旋孔型，钢球进入孔型咬入段，经过5-7道次孔型轧制)成球形得钢球；(b)对钢球进行风冷以冷却至480～520℃，再自然冷却至室温；(c)将冷却至室温的钢球输入加热炉中进行二次加热，随后出炉；加热炉具有依次设置的第一加热区、第二加热区、第三加热区和冷却区，第一加热区的温度为1020～1030℃，第二加热区的温度为980～990℃，第三加热区的温度为940～950℃，出炉温度为840～850℃；加热炉为环形加热炉，并采用天然气加热，实现还原性气氛加热，少氧化、少脱碳。加热温度有高到低的设置方式，实现钢球快速加热，批量生产的目的。(d)待出炉的钢球温度降至790～820℃，使其入水淬火；待其冷却温度降至150～170℃，出水；将钢球置于螺旋淬火滚筒中转动和前进运动以进行淬火。(e)待出水的钢球继续冷却至58-60℃，使其于200～240℃进行低温连续回火60～100分钟，自然冷却即可。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。实施例1本实施例提供一种高碳耐磨钢球的制备方法，包括如下步骤：(a)将高碳圆钢料段(放入步进炉内加热至1075℃，出炉后经棒剪机剪切成长度相同的多根高碳圆钢料段)经压制(将高碳圆钢料段放置到液压机中进行压制以得到半成品钢球，压制的压力为60KJ)、轧制(将半成品钢球进行两辊斜轧轧制以得到成形钢球，成形钢球的圆度≤2％，钢球轧制的具体步骤为，采用两个轧辊斜轧轧制，两个轧辊在空间上交差成6°角度，以便于钢球咬入；在两个轧辊上对称设置5-7螺旋孔型，钢球进入孔型咬入段，经过5-7道次孔型轧制)成球形得钢球；(b)对钢球进行风冷以冷却至500℃，再自然冷却至室温；(c)将冷却至室温的钢球输入加热炉中进行二次加热，随后出炉；加热炉具有依次设置的第一加热区、第二加热区、第三加热区和冷却区，第一加热区的温度为1025℃，第二加热区的温度为985℃，第三加热区的温度为945℃，出炉温度为845℃；加热炉为环形加热炉，并采用天然气加热。(d)待出炉的钢球温度降至805℃，使其入水淬火；待其冷却温度降至160℃，出水；将钢球置于螺旋淬火滚筒中转动和前进运动以进行淬火。(e)待出水的钢球继续冷却至60℃，使其于220℃进行低温连续回火60分钟，自然冷却即可。实施例2本实施例提供一种高碳耐磨钢球的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(c)中，第一加热区的温度为1020℃，第二加热区的温度为980℃，第三加热区的温度为940℃，出炉温度为840℃。实施例3本实施例提供一种高碳耐磨钢球的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(c)中，第一加热区的温度为1030℃，第二加热区的温度为990℃，第三加热区的温度为950℃，出炉温度为850℃。实施例4本实施例提供一种高碳耐磨钢球的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(d)中，待其冷却温度降至1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高碳耐磨钢球的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：/n（a）将高碳圆钢料段经压制、轧制成球形得钢球；/n（b）对所述钢球进行风冷以冷却至480~520℃，再自然冷却至室温；/n（c）将冷却至室温的所述钢球输入加热炉中进行二次加热，随后出炉；所述加热炉具有依次设置的第一加热区、第二加热区、第三加热区和冷却区，所述第一加热区的温度为1020~1030℃，所述第二加热区的温度为980~990℃，所述第三加热区的温度为940~950℃，所述出炉温度为840~850℃；/n（d）待出炉的所述钢球温度降至790~820℃，使其入水淬火；待其冷却温度降至150~170℃，出水；/n（e）待出水的所述钢球继续冷却至58-60℃，使其于200~240℃进行低温连续回火60~100分钟，自然冷却即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种高碳耐磨钢球的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（a）将高碳圆钢料段经压制、轧制成球形得钢球；
（b）对所述钢球进行风冷以冷却至480~520℃，再自然冷却至室温；
（c）将冷却至室温的所述钢球输入加热炉中进行二次加热，随后出炉；所述加热炉具有依次设置的第一加热区、第二加热区、第三加热区和冷却区，所述第一加热区的温度为1020~1030℃，所述第二加热区的温度为980~990℃，所述第三加热区的温度为940~950℃，所述出炉温度为840~850℃；
（d）待出炉的所述钢球温度降至790~820℃，使其入水淬火；待其冷却温度降至150~170℃，出水；
（e）待出水的所述钢球继续冷却至58-60℃，使其于200~240℃进行低温连续回火60~100分钟，自然冷却即可。


2.根据权利要求1所述高碳耐磨钢球的制备方法，其特征在于：步骤（a）中，将高碳圆钢放入步进炉内加热至1060~1090℃，出炉后经棒剪机剪切成长度相同的多根高碳圆钢料段。

【专利技术属性】
技术研发人员：许兴军，徐利，徐胜，张坡，陆二平，
申请(专利权)人：常熟市龙特耐磨球有限公司，常熟市龙腾特种钢有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32