球墨铸铁磨球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球墨铸铁磨球的制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)将钢铁、锰铁合金、铬铁合金、第一硅铁合金和增碳剂熔炼，得到第一合金液；(2)将第一合金液在稀土硅铁镁合金和第二硅铁合金的存在下球化和孕育，得到第二合金液；(3)将第二合金液在浇注，得到磨球坯体；(4)将磨球坯体在850～950℃下热处理1～5h，然后在硅酸钠溶液中淬火至170～230℃；将淬火后的磨球坯体自然冷却至20～70℃，然后回火，冷却，得到球墨铸铁磨球；所述硅酸钠溶液中硅酸钠的含量为7～15wt％。该方法制备得到的球墨铸铁磨球的破碎率低。球墨铸铁磨球的破碎率低。

【技术实现步骤摘要】
球墨铸铁磨球的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种球墨铸铁磨球的制备方法。

技术介绍

[0002]磨球机是粉磨行业的重要设备，在冶金、建材、矿山、电力、化工等多个行业具有大量的运用。磨球为球磨机的主要磨料介质，其在使用过程中会破碎，是一种耗材。因此，降低球磨的成本及破碎率成为亟待解决的问题。
[0003]CN1134468A公开了一种贝氏体球墨铸铁磨球。该球磨铸铁磨球的成分为：C 3.4～3.8％、Si 2.5～3.5％、Mn 2.0～3.5％、Cr 0.1～1.0％、S小于0.03％、P小于0.1％、Mg 0.03～0.08％、Re 0.02～0.07％，余为Fe。热处理工艺为820～920℃，保温2～8小时，在pH为9～14，比重在1.05～1.8分为内的钠盐或钾盐水溶液中淬火。再在150～300℃下保温2～8小时。该方法得到的贝氏体球墨铸铁磨球使用时的破损率高。
[0004]CN103014481A公开了一种多元低合金贝氏体球墨铸铁磨球的制造方法，包括以下步骤：将生铁、废钢、锰铁、硅铁、铜、回炉料等炉料进行熔炼；出炉前，在浇包内分别球化剂和孕育剂进行球化和孕育处理；浇注前，将金属型模具加热至220～250℃，浇注温度为1360～1420℃，铁水包流的高度不允许超过200mm，中间不允许出现断裂流或从冒口中补浇铁水，待冒口呈粉红色时，开模落球，进行热处理；将磨球加热到920～960℃进行奥氏体化，保温0.5～1h，再以60～70℃/小时速度降温至550～600℃，加热保温2～3h；然后在20号机油中淬火，最后在220～240℃下保温回火，放入0℃冰水中冷却至室温。该球墨铸铁磨球中各化学成分的重量百分比为：C 3.2～3.5％、Si 2.5～2.8％、Mn 0.3～0.5％、Cr 0.3～0.5％、Mo 0.5～0.8％、Cu 0.5～1.0％、Mg 0.03～0.05％、La 0.02～0.03％、Y 0.02～0.04％、Er0.02～0.03％、P≤0.08％、S≤0.04％，余量为Fe。该球墨铸铁磨球中稀土含量较高，造价较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种球墨铸铁磨球的制备方法，该方法制备得到的球墨铸铁磨球的破碎率低。本专利技术通过如下技术方案实现上述技术目的。
[0006]本专利技术提供了一种球墨铸铁磨球的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将钢铁、锰铁合金、铬铁合金、第一硅铁合金和增碳剂熔炼，得到第一合金液；
[0008](2)将第一合金液在稀土硅铁镁合金和第二硅铁合金的存在下球化和孕育，得到第二合金液；其中，稀土硅铁镁合金中的稀土元素为镧和铈；
[0009](3)将第二合金液浇注，得到磨球坯体；
[0010](4)将磨球坯体在850～950℃下热处理1～5h，然后在硅酸钠溶液中淬火至170～230℃；将淬火后的磨球坯体自然冷却至20～70℃，然后回火，冷却，得到球墨铸铁磨球；所述硅酸钠溶液中硅酸钠的含量为7～15wt％；
[0011]所述球墨铸铁磨球由如下成分组成：Fe 85～95wt％，C 3.8～4.5wt％，Si 2.5～
2.8wt％，Mn 2.6～3wt％，Cr 0.2～0.5wt％，Mg0.04～0.05wt％，La 0.01～0.02wt％，Ce 0.02～0.03wt％，P 0.01～0.1wt％，S 0.005～0.04wt％。
[0012]根据本专利技术的制备方法，优选地，所述硅酸钠溶液的温度不低于25℃。
[0013]根据本专利技术的制备方法，优选地，所述球墨铸铁磨球的直径为110～150mm。
[0014]根据本专利技术的制备方法，优选地，所述增碳剂选自石油焦粉或沥青焦粉中的一种；所述稀土硅铁镁合金中稀土的含量为3～8wt％；所述第二硅铁合金为75号硅铁。
[0015]根据本专利技术的制备方法，优选地，稀土硅铁镁合金的用量为第一合金液质量的0.5～3wt％，第二硅铁合金的用量为第一合金液质量的0.5～2wt％。
[0016]根据本专利技术的制备方法，优选地，熔炼在感应电炉中进行，增碳剂位于感应电炉的底部，熔炼温度为1400～1600℃。
[0017]根据本专利技术的制备方法，优选地，在球化包内放置稀土硅铁镁合金、第二硅铁合金和铁削，其中，稀土硅铁镁合金位于底层，第二硅铁合金位于中层，铁削位于上层；将0.5～0.8倍体积的第一合金液冲入球化包内进行球化和孕育，然后冲入剩余的第一合金液进行球化和孕育，得到第二合金液。
[0018]根据本专利技术的制备方法，优选地，球化包的径高比大于1.5，球化和孕育在1400～1600℃下进行。
[0019]根据本专利技术的制备方法，优选地，浇注温度为1300～1400℃，铸型为金属模。
[0020]根据本专利技术的制备方法，优选地，回火温度为200～300℃，回火时间为2～6h。
[0021]本专利技术方法制备得到的球墨铸铁磨球的破碎率小，使用寿命长，降低了成本。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0023]本专利技术的球墨铸铁磨球的制备方法，包括如下步骤：(1)熔炼步骤；(2)球化和孕育步骤；(3)成型步骤；和(4)后处理步骤。下面进行详细介绍。
[0024]<熔炼步骤>
[0025]将钢铁、锰铁合金、铬铁合金、第一硅铁合金和增碳剂熔炼，得到第一合金液。
[0026]增碳剂选自石油焦粉或沥青焦粉中的一种。在某些实施方式中，增碳剂为石油焦粉。在另一些实施方式中，增碳剂为沥青焦粉。
[0027]钢铁可以为废旧的钢铁(废钢)。这样能够节约成本。
[0028]熔炼温度可以为1400～1600℃；优选为1450～1500℃；更优选为1500℃
[0029]熔炼可以在感应电炉中进行。感应电炉的实例包括但不限于中频感应炉。增碳剂可以位于感应电炉的底部。
[0030]<球化与孕育步骤>
[0031]将第一合金液在稀土硅铁镁合金和第二硅铁合金的存在下球化和孕育，得到第二合金液。稀土硅铁镁合金中的稀土元素为镧和铈。
[0032]稀土硅铁镁合金中稀土的含量为3～8wt％；优选为3～5wt％。稀土硅铁镁合金的用量可以为第一合金液质量的0.5～3wt％；优选为第一合金液质量的1～2.5wt％；更优选为第一合金液质量的1.5～2wt％。
[0033]第二硅铁合金可以为75号硅铁。第二硅铁合金的用量可以为第一合金液质量的0.5～2wt％；优选为第一合金液质量的0.8～1.5wt％；更优选为第一合金液质量的1～1.2wt％。
[0034]球化和孕育的温度可以为1400～1600℃；优选为1450～1550℃；更优选为1500～1550℃。
[0035]球化和孕育可以在球化包中进行。球化包的径高比可以大于1.5。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将钢铁、锰铁合金、铬铁合金、第一硅铁合金和增碳剂熔炼，得到第一合金液；(2)将第一合金液在稀土硅铁镁合金和第二硅铁合金的存在下球化和孕育，得到第二合金液；其中，稀土硅铁镁合金中的稀土元素为镧和铈；(3)将第二合金液浇注，得到磨球坯体；(4)将磨球坯体在850～950℃下热处理1～5h，然后在硅酸钠溶液中淬火至170～230℃；将淬火后的磨球坯体自然冷却至20～70℃，然后回火，冷却，得到球墨铸铁磨球；所述硅酸钠溶液中硅酸钠的含量为7～15wt％；所述球墨铸铁磨球由如下成分组成：Fe 85～95wt％，C 3.8～4.5wt％，Si 2.5～2.8wt％，Mn 2.6～3wt％，Cr 0.2～0.5wt％，Mg 0.04～0.05wt％，La 0.01～0.02wt％，Ce 0.02～0.03wt％，P 0.01～0.1wt％，S 0.005～0.04wt％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅酸钠溶液的温度不低于25℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球墨铸铁磨球的直径为110～150mm。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文强，赵臻，张忠民，刘康平，王磊，栾煜蒙，黄德起，李强，崔郡，
申请(专利权)人：内蒙古中天宏远稀土新材料股份公司，
类型：发明
国别省市：