【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磨球用钢制备，更具体地，涉及一种磨球用钢及制备方法。
技术介绍
1、随着矿山开采业的高速发展，铸铁球逐步被耐磨钢球所取代，因此，磨球用钢需求激增，对其质量也提出了较高的要求。不仅要求其具有良好的内部质量、耐磨性、高表面硬度及平均体积硬度，具备一定的冲击韧性，而且要保证制造过程中钢球淬火不开裂，服役过程中碎球率不大于1％、失圆率不大于5％等指标要求，同时要保证矿料破碎效果且磨球消耗较低。
2、目前，锻轧钢球执行标准为yb/t091-2019，标准中分高碳和中碳两种成分，且成分范围相当宽泛，但c含量不包含0.65-0.70％范围，具体如表1：
3、表1
4、
5、现有技术采用上述中碳{dqz或zdz}牌号生产大规格磨球时，技术人员一般借鉴弹簧钢60si2cr产品，c含量在0.60％左右，si含量一般在1.70％以上，mn和cr含量分别在0.65％和0.70％以上，具体见表2。然而，受si高导热率低影响，轧钢阶段离开加热炉的大方坯在加热后易出现“鸟巢”裂口缺陷(见图1，给出了规格为390mm*510mm的大方坯在轧制时出现的“鸟巢”裂口问题)，磨球制造过程中淬火后心部渗透探伤检验易出现內裂不合现象(见图2)，给生产带来较大不便。
6、上述现有技术的方案(表2)仅考虑高表面硬度及平均体积硬度要求，元素含量设计及匹配不够合理，综合影响考虑各元素，易于出现质量问题，不利于大规模生产。
7、表2
8、
9、因此，目前亟待提出一种新的磨
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种磨球用钢及制备方法。本专利技术的磨球用钢中c的含量为0.65-0.72％，使制得耐磨钢球表面硬度更高，耐磨性更好；本专利技术的磨球用钢中si的含量不大于1.50％，因此，减少了铸坯加热轧制“鸟巢”裂口和钢球內裂缺陷。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种磨球用钢，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：c 0.65-0.72％，mn0.75-1.20％，si 0.60-1.45％，cr0.78-1.20％，al 0.015-0.025％，s≤0.025％，p≤0.030％。
3、在本专利技术中，(1)考虑高表面硬度要求，进行化学成分c的含量设计时，经理论计算，决定c的含量可以在0.65-0.72％，此时，钢的淬透性j1.5值可达65hrc左右，即此时可获得高的表面淬火硬度；(2)考虑钢球制造过程中频感应快速加热的特点，保证淬火时不开裂和淬火回火后高的心部硬度要求，钢球必须淬透性良好，这样必须合理设计合金成分含量，确保钢球完全淬透，同时满足技术人员加热轧制，以及技术人员加热、钢球淬火+回火等工艺要求。因此，结合考虑si对导热、碳石墨化、淬透性及珠光体钢临界冷却速度等影响，决定si的含量不超过1.50％；结合考虑mn和cr对淬透性影响及两者匹配，决定mn和cr的优选值分别为0.78％和0.83％，经粗略估算对应心部硬度可达57hrc以上，达到标准yb/t091-2019中高碳磨球的表面硬度58hrc和表面硬度50hrc以上要求，且富裕量较高。
4、根据本专利技术，优选地，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：c0.65-0.68％，mn 0.77-1.20％，si 0.6-1.41％，cr0.82-1.20％，al 0.015-0.025％，s≤0.010％，p≤0.025％。
5、根据本专利技术，优选地，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：c0.65-0.68％，mn 0.90-1.20％，si 0.6-0.8％，cr 0.9-1.20％，al 0.015-0.025％，s≤0.010％，p≤0.025％。
6、本专利技术另一方面提供了所述的磨球用钢的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
7、s1：将炼钢原料送入转炉内，进行供氧吹炼和造渣，达到转炉终点后，得到合金液；将所述合金液进行脱氧合金化，得到钢水；
8、s2：将所述钢水进行lf精炼，得到lf精炼钢水；
9、s3：将所述lf精炼钢水进行rh精炼，得到rh精炼钢水；
10、s4：保护浇注：在氩气保护下，采用大包保护套管使所述rh精炼钢水在氩气保护下流入中间包；中间包采用内装水口使所述的中间包和结晶器之间形成密闭的钢水通道，将中间包中的rh精炼钢水送入所述结晶器，得到钢坯；
11、s5：将所述钢坯送入加热炉进行加热，依次分组出钢，得到多组加热钢坯组；对每组加热钢坯组依次进行初轧、连轧、锯切、冷床步进、缓冷坑缓冷、矫直和探伤，得到所述磨球用钢。
12、在本专利技术中，所述的磨球用钢的制备方法的工艺流程概括如下：炼钢原料--转炉冶炼(脱氧合金化)--lf精炼--rh精炼--保护浇注(连铸--缓冷--出库)--轧钢(装炉加热--开坯--连轧--锯切--冷却收集--入坑缓冷--出坑--矫直--探伤)--包装--检斤--入库。
13、在本专利技术中，所述炼钢原料为铁水和废钢，其中：
14、以铁水的总质量计，铁水中的si的含量为0.30-0.35％，p的含量为0.078-0.080％，s的含量为0.030-0.035％；优选地，以铁水的总质量计，铁水中的si的含量为0.32％，p的含量为0.079％，s的含量为0.032％；
15、铁水的温度为1308-1312℃，优选地，铁水的温度为1310℃；
16、铁水的用量为118-125吨，废钢的用量为7.1-12.2吨；优选地，铁水的用量为121吨；废钢的用量为9吨。
17、根据本专利技术，优选地，在步骤s1中：
18、所述供氧吹炼的操作条件包括：供氧压力为0.75-0.85mpa，吹炼时间为13-16min，采用高枪位2000mm-2100mm吹炼，提高全程化渣效果。
19、所述造渣使用的物质为石灰、尘泥球，以及任选地中块石；在本专利技术中，作为优选方案，吹炼前期分批加入石灰和尘泥球，保证前期化渣、脱磷效果，吹炼中后期根据炉渣状态和温度加入尘泥球和中块石。
20、所述转炉终点时，所述合金液中的c≥0.08％，p≤0.015％，所述合金液的温度为1620℃-1650℃；
21、所述脱氧合金化包括：将铝锭、硅锰合金、高碳铬铁和硅铁在温度为400-500℃下进行烘烤；依次将烘烤后的铝锭、硅锰合金、高碳铬铁和硅铁加入到所述合金液中，完成所述脱氧合金化(即采用了铝锭脱氧工艺)，得到所述钢水；
22、进行一次所述方法需制备3-15炉钢水。
23、根据本专利技术，优选地，在步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磨球用钢，其特征在于，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：C 0.65-0.72％，Mn 0.75-1.20％，Si 0.60-1.45％，Cr 0.78-1.20％，Al 0.015-0.025％，S≤0.025％，P≤0.030％。
2.根据权利要求1所述的磨球用钢，其中，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：C 0.65-0.68％，Mn 0.77-1.20％，Si0.60-1.41％，Cr 0.82-1.20％，Al0.015-0.025％，S≤0.010％，P≤0.025％。
3.根据权利要求2所述的磨球用钢，其中，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：C 0.65-0.68％，Mn 0.90-1.20％，Si0.60-0.80％，Cr 0.90-1.20％，Al0.015-0.025％，S≤0.010％，P≤0.025％。
4.权利要求1-3中任意一项所述的磨球用钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的磨球用钢的制备方法，其中，在步
6.根据权利要求4所述的磨球用钢的制备方法，其中，在步骤S2中：
7.根据权利要求6所述的磨球用钢的制备方法，其中，
8.根据权利要求4所述的磨球用钢的制备方法，其中，在步骤S3中：
9.根据权利要求4所述的磨球用钢的制备方法，其中，在步骤S4中：
10.根据权利要求4所述的磨球用钢的制备方法，其中，在步骤S5中：
...【技术特征摘要】
1.一种磨球用钢，其特征在于，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：c 0.65-0.72％，mn 0.75-1.20％，si 0.60-1.45％，cr 0.78-1.20％，al 0.015-0.025％，s≤0.025％，p≤0.030％。
2.根据权利要求1所述的磨球用钢，其中，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：c 0.65-0.68％，mn 0.77-1.20％，si0.60-1.41％，cr 0.82-1.20％，al0.015-0.025％，s≤0.010％，p≤0.025％。
3.根据权利要求2所述的磨球用钢，其中，以所述磨球用钢的总质量计，该磨球用钢的组成成分包括：c 0.65-0.68％，mn 0.90-1....
【专利技术属性】
技术研发人员：杜东福，张国锋，
申请(专利权)人：凌源钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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