本发明专利技术公开了一种钢球用钢及制造该钢球的方法。所述制造钢球的方法包括步骤：冶炼钢水；采用炉外精炼工艺处理钢水，得到的钢水按重量百分比计由0.90％～1.00％的C、0.30％～1.00％的Si、0.80％～1.20％的Mn、0.40％～0.70％的Cr、0.01％～0.05％的Ti、不多于0.025％的P、不多于0.025％的S、不多于2.0ppm的[H]、余量的Fe和不可避免的杂质组成；浇铸；轧制；切割形成钢球坯；加热钢球坯，然后锻造；淬火，回火，随后进行空冷及精整处理，得到钢球。本发明专利技术的钢球抗磨损性能高，强韧性良好，在使用过程中不破圆、不失圆，使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁冶金及成型
，更具体地讲，涉及一种用于生产具有良好强韧性和耐磨性并且生产成本低的钢球的钢以及制造该钢球的方法。
技术介绍
目前，球磨机是众多工业领域(例如，采矿、冶金、煤炭、建材、化工、电力等)中粉碎固体物料的主要设备。钢球作为球磨机中的重要研磨部件，其性能的优劣将直接决定粉料的质量及球磨效率。例如，在采矿或冶金领域中，在研磨过程中，球磨机通过钢球与矿石间的撞击与反复摩擦，将矿石破碎。为了提高破碎效率和钢球的耐用度，需要钢球表面有足够的硬度和耐磨度。同时，在研磨过程中，钢球与磨料、钢球与衬板以及钢球与钢球之间发生的冲撞不可避免，因此，还要求钢球有一定的韧性，避免破球。钢球的工作环境决定了传统的热轧态钢球难以满足要求，需对钢球进行淬火处理，以提高硬度；同时，为消除淬火钢球内部过大的内应力，需对钢球进行回火处理。当前，随着世界钢铁工业的快速发展，对矿石等原料的需求逐年攀升。资料显示，2010年，仅我国选矿行业钢球消耗量就超过200万吨。因此，研制高性能钢球产品，特别是直径不小于80mm的钢球，降低单耗，提高钢球质量及使用寿命具有重要意义。在现有技术中，为避免钢球出现脆质相渗碳体，在淬火及使用过程中开裂，多采用碳含量在0. 90wt%以下的设计方案，同时为提高钢球的淬透性及强韧性能，在提高Si、Mn 含量的同时，大量添加Cr、Mo、Cu、Ni、Al等贵重合金元素，一方面导致钢球成本显著增加； 另一方面，合金元素在发挥有利作用的同时也无法规避有害作用，例如过高的Cr将增加钢的脆性，钢中含Cu易于导致钢球轧制及淬火过程开裂等，存在一定不足。因此，亟需一种制造成本低且同时具有良好强韧性及耐磨损性能的钢球产品，以满足球磨处理的工业需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术对钢球的化学成分及制备工艺进行了优化设计，从而得到了一种具有良好强韧性和耐磨损性能同时生产成本低廉的钢球。本专利技术的钢球可广泛应用于大型黑色及有色金属的球磨领域。本专利技术的一方面提供了一种钢球用钢，所述钢球用钢的化学成分按重量百分比计由 0. 90% 1. 00% 的 C、0. 30% 1. 00% 的 Si、0. 80% 1. 20% 的 Μη、0. 40% 0. 70% 的Cr、0. 01% 0. 05%的Ti、不多于0. 025%的P、不多于0. 025%的S、不多于2. Oppm的 、余量的!^e和不可避免的杂质组成。优选地，所述钢球用钢按重量百分比计由0. 90% 0. 95% 的 C、0. 50% 0. 80% 的 Si、0. 90% 1. 10% 的 Μη、0. 50% 0. 65% 的 Cr、0. 02% 0. 04%的Ti、不多于0. 025%的P、不多于0. 025%的S、不多于2. Oppm的、余量的!^e和不可避免的杂质组成。本专利技术的另一方面提供了一种制造钢球的方法，所述方法包括依次进行的以下步骤冶炼钢水；采用炉外精炼工艺处理钢水，得到的钢水按重量百分比计由0. 90% 1. 00% 的 C、0. 30% 1. 00% 的 Si、0. 80% 1. 20% 的 Μη、0. 40% 0. 70% 的 Cr、0. 01% 0. 05%的Ti、不多于0. 025%的P、不多于0. 025%的S、不多于2. Oppm的、余量的!^e和不可避免的杂质组成；浇铸以形成铸坯；加热铸坯，然后轧制；切割经轧制后的铸坯，形成钢球坯；将钢球坯加热至900°C 950°C并保温15min 25min，然后将钢球坯迅速加热至 1100°C 1150°C，锻造钢球坯；将经锻造后的钢球坯空冷至780°C 820°C，然后将钢球坯以连续滚动的方式在温度为30°C 50°C的水中淬火，待钢球坯表层温度为80°C 140°C 后，再将钢球坯置于温度为200°C 240°C的机械油中回火，回火池 Mi后取出，随后进行空冷及精整处理，得到钢球。根据本专利技术另一方面的制造钢球的方法，其中，所述采用炉外精炼工艺处理钢水的步骤包括依次进行的钢包精炼工序和真空循环脱气工序。根据本专利技术另一方面的制造钢球的方法，其中，所述采用炉外精炼工艺处理钢水的步骤得到的钢水按重量百分比计由0. 90 % 0. 95 %的C、0. 50 % 0. 80 %的Si、 0. 90% 1. 10% 的 Μη、0. 50% 0. 65% 的 Cr、0. 02% 0. 04% 的 Ti、不多于 0. 025% 的 P、 不多于0. 025%的S、不多于2. Oppm的、余量的!^e和不可避免的杂质组成。根据本专利技术另一方面的制造钢球的方法，其中，所述加热钢球坯然后锻造钢球坯的步骤是通过燃烧煤气将钢球坯加热至900°C 950°C，然后采用中频或工频感应加热将钢球坯迅速加热至1100°C 1150°C。根据本专利技术另一方面的制造钢球的方法，其中，所述将钢球坯以连续滚动的方式在温度为30°c 50°C的水中淬火的步骤通过蛇形路线或具有预定坡度的路径来使钢球坯实现连续滚动。根据本专利技术另一方面的制造钢球的方法，其中，所述温度为30°C 50°C的水与水循环冷却装置或散热装置连接，以确保水温恒定保持在30°C 50°C的范围内。根据本专利技术另一方面的制造钢球的方法，其中，所述方法还可包括在加热铸坯然后轧制的步骤之前将铸坯表面冷却至100°c以下然后采用火焰清理铸坯表面缺陷的步骤。与现有技术相比，本专利技术的钢球具有良好的强韧性指标和耐磨性能，同时，由于未采用添加V、Mo、Cu、Ni等贵重合金元素，生产成本显著降低，基本上可部分替代球磨机中使用的高合金钢球。附图说明图1示出了根据本专利技术的制造钢球的方法的锻造及热处理工艺图。 具体实施例方式在下文中，将结合附图和示例性实施例来描述本专利技术的钢球用钢及制造该钢球的方法。根据本专利技术一方面的钢球用钢的化学成分按重量百分比计由0.90% 1.00%的 C、0. 30% 1. 00% 的 Si、0. 80% 1. 20% 的 Μη、0. 40% 0. 70% 的 Cr、0. 01% 0. 05% 的 Ti、不多于0. 025%的P、不多于0. 025%的S、不多于2. Oppm的、余量的!^e和不可避免的杂质组成。优选地，本专利技术的钢球用钢按重量百分比计由0. 90% 0. 95%的C、0. 50% 0. 80%的 Si、0. 90% 1. 10%的 Μη、0. 50% 0. 65%的 Cr、0. 02% 0. 04%的 Ti、不多于 0. 025 %的P、不多于0. 025 %的S、不多于2. Oppm的、余量的!^e和不可避免的杂质组成。下面，首先说明根据本专利技术的钢球的化学成分限定在上述范围的原因。C元素是使钢球获得适宜强度、硬度及耐磨性能的一种最重要也是最廉价的元素。 在根据本专利技术的钢球中，在不添加Mo、Cu、Ni、Al等贵重合金元素的前提下，当C含量小于 0.90%时，钢球的耐磨损性能难以显著提高，导致使用中过快磨损，降低使用寿命。即使如此，超过共析含量(0.77%)的C在淬火过程中开裂的倾向性仍较强。为此，在钢中添加与 C产生细小TiC颗粒的Ti元素和中等碳化物形成元素Cr元素，同时配合本专利技术中的加热及热处理工艺，避免淬本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩振宇，刘泓平，邹明，徐权，王俊，谭仕荣，郭华，娄绍春，邓勇，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，攀钢集团冶金工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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