磨球及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种磨球及其制造方法。该磨球包括如下成分：C0.1～0.3wt％，Si 0.3～0.5wt％，Mn 0.5～1.5wt％，Cr 1～1.5wt％，B1～3wt％，Ce 0.01～0.07wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，和Fe 90～99wt％。该磨球具有较高的冲击韧度，且具有较高的硬度。且具有较高的硬度。

【技术实现步骤摘要】
磨球及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种磨球及其制造方法。

技术介绍

[0002]球磨机广泛使用的磨球要求具有高的耐磨性、抗破碎能力和抗剥落能力。常用的磨球主要包括：低铬铸铁磨球、中铬铸铁磨球、高铬铸铁磨球、锻造磨球和轧制磨球等。低铬铸铁磨球硬度、冲击韧度、抗剥落性能低，抗磨性和抗破碎性能较差。中铬铸铁磨球和高铬铸铁磨球的硬度较高；但冲击韧度较低，抗破碎和抗剥落性能低，生产成本高。锻造磨球和轧制磨球的生产工艺流程长，工艺复杂，对原料要求高，生产成本高。
[0003]CN111020400A公开了一种耐磨球的制造方法。耐磨球中各化学元素的重量百分比为C 0.56
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0.98％、Si 0.22
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0.38％、Mn 1.78
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2.48％、Cr 1.53
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2.72％、B 0.25
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0.65％、Mo 0.11
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0.16％、V 0.14
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0.18％、Co 0.11
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0.17％、Ti 0.09
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0.13％、Nb 0.13
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0.17％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。该耐磨球的制造方法包括如下步骤：熔炼，扒渣，浇铸，先在淬火砂再在淬火油中淬火，在淬火耐磨求的表面喷三乙醇胺溶液，在回火砂中回火，在除锈液中浸泡，得到耐磨球。该方法得到的耐磨球虽然硬度较高，但是冲击韧度较低。
[0004]CN102154594B公开了一种铬铌硼合金稀土铸造磨球。铸造磨球的化学成分如下：碳1.3
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3.0％，硅0.3
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1.2％，锰0.2
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1.0％，铬4.0
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7.5％，铌0.03
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0.10％，硼0.01
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0.2％，磷≤0.10％，硫≤0.10％，复合稀土变质剂0.15
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0.3％，铁86.5
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93.81％。制备铬铌硼合金稀土铸造磨球的具体操作步骤包括：熔炼、浇铸和热处理。热处理包括奥氏体化处理、油淬处理、低温回火处理。该磨球Cr的含量较高，造价高，且冲击韧度较低。
[0005]CN111074146B公开了一种矿山用低铬铸铁磨球的制造方法。磨球的化学成分及重量百分比为Cr 2.2
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2.8，C 2.9
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3.1％，Si 0.6
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0.8％，Mn 0.8
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1％，Cu 0.06
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0.12％，Mo 0.04
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0.06％，Zr 0.03
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0.05％，V 0.01
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0.02，Ce 0.01
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0.02％，Nb 0.005
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0.015％，B 0.005
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0.015％，P≤0.05％，S≤0.05％，余量为Fe。制造方法包括如下步骤：熔炼、孕育、浇注、高温回火、淬火、低温回火。该低铬铸铁磨球的硬度和冲击韧性均较低。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种磨球，该磨球具有较高的冲击韧度，且具有较高的硬度。进一步地，本专利技术的磨球破碎率低。本专利技术的另一个目的在于提供上述磨球的制备方法。
[0007]本专利技术通过如下技术方案实现上述技术目的。
[0008]一方面，本专利技术提供了一种磨球，包括如下成分：C 0.1～0.3wt％，Si 0.3～0.5wt％，Mn 0.5～1.5wt％，Cr 1～1.5wt％，B 1～3wt％，Ce 0.01～0.07wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，和Fe 90～99wt％。
[0009]根据本专利技术的磨球，优选地，所述磨球包含奥氏体和贝氏体。
[0010]根据本专利技术的磨球，优选地，所述磨球的直径为90～130mm。
[0011]根据本专利技术的磨球，优选地，所述磨球的冲击韧度≥11J/cm2，且表面硬度≥62HRC。
[0012]另一方面，本专利技术提供了上述磨球的制造方法，包括如下步骤：
[0013](1)将钢铁、锰铁合金、铬铁合金、硅铁合金熔炼，得到第一合金液；
[0014](2)将第一合金液进行脱氧处理和脱氮处理，得到处理后合金液；
[0015](3)将处理后合金液与硼铁合金混合，得到第二合金液；
[0016](4)采用铈硅铁合金对第二合金液进行变质处理，得到第三合金液；
[0017](5)将第三合金液浇注，得到磨球坯体；
[0018](6)在磨球的表面涂覆石英粉涂料，得到涂膜后坯体；
[0019](7)将涂膜后坯体在950～1200℃下热处理1～5h；将热处理后坯体在60～100℃的淬火油中淬火至150～250℃，然后在空气中冷却至10～35℃，得到淬火后坯体；将淬火后坯体在150～250℃下回火2～6h，得到磨球。
[0020]根据本专利技术的制造方法，优选地，步骤(1)在增碳剂的存在下进行熔炼，所述增碳剂选自石油焦粉或沥青焦粉中的一种。
[0021]根据本专利技术的制造方法，优选地，熔炼温度为1500～1650℃；熔炼在熔炼炉中进行，增碳剂位于熔炼炉的炉底。
[0022]根据本专利技术的制造方法，优选地，采用炉内插入法以铝作为脱氧剂进行脱氧处理，采用炉内插入法以钛铁作为脱氮剂进行脱氮处理。
[0023]根据本专利技术的制造方法，优选地，石英粉涂料的涂覆厚度为0.1～0.4mm。
[0024]根据本专利技术的制造方法，优选地，铈硅铁合金的用量为第二合金液质量的0.5～3wt％。
[0025]本专利技术磨球具有较低的铬含量和较高的硼含量，并与特定的其他元素相配合，获得了冲击韧度高，且硬度高的磨球。进一步地，本专利技术的磨球具有较低的破碎率和较高的抗开裂和剥落性能。采用本专利技术的制备方法能够进一步地提高磨球的性能。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]<磨球>
[0028]本专利技术的磨球包括如下成分：C 0.1～0.3wt％，Si 0.3～0.5wt％，Mn 0.5～1.5wt％，Cr 1～1.5wt％，B 1～3wt％，Ce 0.01～0.07wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，Fe 90～99wt％。在某些实施方式中，磨球由上述元素组成。当然，磨球中还可以含有一些不可避免的杂质。本专利技术的磨球中Cr含量降低，B含量较高，且含有微量的Ce元素，配合适当含量的C、Si、Mn、P、S和Fe元素，能够获得冲击韧度高，且具有较高硬度的磨球，且磨球的破碎率低，抗开裂、剥落性能高。
[0029]本专利技术的磨球的直径可以为90～130mm；优选为90～120mm；更优选为95～100mm。这样能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨球，其特征在于，所述磨球包括如下成分：C 0.1～0.3wt％，Si 0.3～0.5wt％，Mn 0.5～1.5wt％，Cr 1～1.5wt％，B 1～3wt％，Ce 0.01～0.07wt％，P≤0.04wt％，S≤0.04wt％，和Fe 90～99wt％。2.根据权利要求1所述的磨球，其特征在于，所述磨球包含奥氏体和贝氏体。3.根据权利要求1所述的磨球，其特征在于，所述磨球的直径为90～130mm。4.根据权利要求1～3任一项所述的磨球，其特征在于，所述磨球的冲击韧度≥11J/cm2，且表面硬度≥62HRC。5.根据权利要求1～4任一项所述磨球的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将钢铁、锰铁合金、铬铁合金、硅铁合金熔炼，得到第一合金液；(2)将第一合金液进行脱氧处理和脱氮处理，得到处理后合金液；(3)将处理后合金液与硼铁合金混合，得到第二合金液；(4)采用铈硅铁合金对第二合金液进行变质处理，得到第三合金液；(5)将第三合金液浇注，得到磨...

【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：