一种含硼高铬铸球材料及其制备方法技术

技术编号:9987288 阅读:126 留言:0更新日期:2014-05-01 16:33
一种含硼高铬铸球材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.8-2.1、硅1.4-1.6、锰1.9-2.1、铬11.2-11.5、钼3.5-3.7、硼1.0-1.2、V0.09-0.12、Ta0.03-0.05、P≤0.07、S≤0.07、余量为铁。本发明专利技术合金在高碳钢基础上加入铬、钼、硼等合金元素,使得铸球具有优异的耐高温性和抗冲击强度,硬度高的同时不失韧性,破碎率低,耐腐蚀,耐磨性极强,用于水泥工业,是普通碳钢锻球的10倍,表面圆滑不粘料,提高磨机台时产量,降低电耗。本发明专利技术精炼剂用于铸造生产,能使铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右,明显提高成品率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种含硼高铬铸球材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.8-2.1、硅1.4-1.6、锰1.9-2.1、铬11.2-11.5、钼3.5-3.7、硼1.0-1.2、V0.09-0.12、Ta0.03-0.05、P≤0.07、S≤0.07、余量为铁。本专利技术合金在高碳钢基础上加入铬、钼、硼等合金元素,使得铸球具有优异的耐高温性和抗冲击强度,硬度高的同时不失韧性,破碎率低,耐腐蚀,耐磨性极强,用于水泥工业,是普通碳钢锻球的10倍,表面圆滑不粘料,提高磨机台时产量,降低电耗。本专利技术精炼剂用于铸造生产,能使铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右,明显提高成品率。【专利说明】
本专利技术涉及铸造磨球材料领域,尤其涉及。
技术介绍
现有技术中,铸造磨球被广泛应用在水泥建材、陶瓷、矿山冶选、电厂磨煤、氧化铝等行业。要求磨球具有硬度高、耐研磨、不破碎、不失圆、磨机综合效率高等良好的物理机械性能。目前磨球的种类主要有中锰球磨铸铁磨球、低碳白口铸铁磨球,以及高铬铸铁磨球等。高铬铸铁磨球性能优良,表面硬度和体积硬度较高,但冲击韧性较低,随着铬的价格走高,高铬铸铁磨球的价格也一路走高;低铬磨球的表面硬度和体积硬度较低,使用寿命短;中锰球磨铸铁磨球不耐腐蚀,原始硬度低,易破碎。由此可见,现有技术还存在很多不足,需要根据生产情况不同,研究兼具高硬度、高冲击韧性、低破碎率、低磨耗和低成本的性价比高的磨球。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该磨球材料具有高硬度、耐冲击、耐磨、耐腐蚀、耐高温的优点。本专利技术的技术方案如下: 一种含硼高铬铸球材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.8-2.1、硅 1.4-1.6、锰 1.9-2.1、铬 11.2-11.5、钥 3.5-3.7、硼 1.0-1.2、V0.09-0.12、Ta0.03-0.05、P ≤ 0.07、S ≤ 0.07、余量为铁。所述的含硼高铬铸球材料的生产方法,其特征在于: (I)、准备生铁与废铁按1:1-1.5比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硅、猛、Ta ; (2 )铬、V ; (3 )其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为22-26分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以190_200°C /小时速率升温至650_660°C,再以150-1600C /小时速率降温至500-510°C,再以170_180°C /小时速率升温至910_930°C,保温3-4小时;再以150-160 V /小时速率降温至500-510 °C,保温40-50分钟,再以150-1600C /小时速率降温至230-250°C,保温2_3小时;再以80-90°C /小时速率升温至530-540°C,保温2-3小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉12-15、二氧化硅4-5、白云石3-5,Na2TiF6 8-10,乙烯基三乙氧基硅烷2_3、纳米三氧化二铝1_2、苦菱土 4_8、粘土 30-35、氟硅酸钠3-4、钛白粉2-3、莹石6-8、玉石粉3-4、蒙脱石1_2 ;其制备方法粘土放入煅烧炉中在1200-1240°C下煅烧3-4小时,取出粉碎,加入12-15%的盐酸水溶液中浸泡1_2小时,过滤,再用清水洗涤,烘干,与乙烯基三乙氧基硅烷混合、研磨分散成粉体;将其它剩余成分混合,加热至1600-2300°C,搅动45-60分钟后,倒入冷水中,冷却后,用清水洗涤,过滤、烘干,粉碎成100-150目粉末,与前述所得的粉体混合均匀,即得。本专利技术的有益效果 本专利技术合金在高碳钢基础上加入铬、钥、硼等合金元素,使得铸球具有优异的耐高温性和抗冲击强度,硬度高的同时不失韧性,破碎率低,耐腐蚀,耐磨性极强,用于水泥工业,是普通碳钢锻球的10倍,表面圆滑不粘料,提高磨机台时产量,降低电耗。本专利技术精炼剂用于铸造生产,能使铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右,明显提高成品率。【具体实施方式】一种含硼高铬铸球材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为--碳1.8-2.1、硅 1.4-1.6、锰 1.9-2.1、铬 11.2-11.5、钥 3.5-3.7、硼 1.0-1.2,V0.09-0.12,Ta0.03-0.05、P≤0.07、S < 0.07、余量为铁。所述的含硼高铬铸球材料的生产方法如下: (I)、准备生铁与废铁按1:1.4比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硅、猛、Ta ; (2 )铬、V ; (3 )其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为23分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以195°C /小时速率升温至655°C,再以155°C /小时速率降温至505°C,再以175°C /小时速率升温至920°C,保温3.5小时;再以155°C /小时速率降温至505°C,保温45分钟,再以155°C /小时速率降温至240°C,保温2.5小时;再以85°C /小时速率升温至535°C,保温2.5小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉12、二氧化硅5、白云石3、Na2TiF6 8、乙烯基三乙氧基硅烷2、纳米三氧化二铝2、苦菱土 4、粘土 30、氟硅酸钠3、钛白粉2、莹石8、玉石粉4、蒙脱石I ;其制备方法粘土放入煅烧炉中在1200-1240°C下煅烧3-4小时,取出粉碎,加入12-15%的盐酸水溶液中浸泡1-2小时,过滤,再用清水洗涤,烘干,与乙烯基三乙氧基硅烷混合、研磨分散成粉体;将其它剩余成分混合,加热至1600-2300°C,搅动45-60分钟后,倒入冷水中,冷却后,用清水洗涤,过滤、烘干,粉碎成100-150目粉末,与前述所得的粉体混合均匀,即得。本专利技术含硼高铬铸球材料的机械性能为:冲击韧性(J/CM2) >2.5、硬度(HRC)≤64、球体冲击疲劳寿命(次)≤18000、破碎率(%) ( 0.5、球耗(G/吨矿)≤110。【权利要求】1.一种含硼高铬铸球材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 1.8-2.1、硅 1.4-1.6、锰 1.9-2.1、铬 11.2-11.5、钥 3.5-3.7、硼 1.0-1.2、V0.09-0.12、Ta0.03-0.05、P ≤ 0.07、S≤ 0.07、余量为铁。2.根据权利要求1所述的含硼高铬铸球材料的生产方法,其特征在于: (I)、准备生铁与废铁按1:1-1.5比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韦中祥
申请(专利权)人:芜湖金鹰机械科技开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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