一種耐磨鋼球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成：C：1.30～1.50，Si：0.40～0.80，Mn：1.30～1.50，Cr：3.50～5.50，V：0.15～0.25，B：0.002～0.006，P＜0.03，S＜0.03，余量為Fe。
【專利說明】一種耐磨鋼球
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種耐磨鋼球。
【背景技術(shù)】
[0002]鉻系合金鑄造磨球是廣泛應(yīng)用于冶金選礦、水泥建材、火力發(fā)電等行業(yè)的主要消耗材料。目前，磨球均為碳含量較高的鑄鐵磨球，以重量百分比計的化學(xué)成分為C:2~3.6，Si:0.30 ~1.50，Mn:0.40 ~1.50，Cr:1.00 ~28，P < 0.10，S < 0.06，余量為 Fe。其鑄造工藝大多為手工金屬模造型，熱處理工藝多為風(fēng)冷淬火，部分為油冷淬火。
[0003]目前國內(nèi)磨球市場除鍛打球以外基本上全是鑄鐵磨球，按鉻合金含量區(qū)分主要有低鉻(ZQCr2)、中鉻(ZQCr5)、高鉻(ZQCrl2)、超高鉻(ZQCr 15, ZQCr20、ZQCr26)等六種產(chǎn)品，前兩種均為非淬火磨球，硬度低、耐磨性差、資源浪費(fèi)嚴(yán)重；后四種雖然耐磨性較好但成本較高，尤其是隨著近幾年鉻鐵價格的飛漲，生產(chǎn)成本愈來愈高，其性價比的優(yōu)勢正在逐漸喪失。
[0004]基于上述原因，現(xiàn)有產(chǎn)品均為鑄鐵材質(zhì)，致密度低，韌性差，耐磨性有待進(jìn)一步提高；手工生產(chǎn)勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，難于實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和機(jī)械化生產(chǎn)。而消失模鑄造是一項(xiàng)創(chuàng)新的鑄造工藝方法，其工藝流程包括預(yù)發(fā)泡、模型成型、模型簇組合、模型簇浸涂、澆注、落砂清理。采用該鑄造工藝，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面具有很大的優(yōu)勢，可降低勞動強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高，可有效地克服現(xiàn)有手工生產(chǎn)所存在的弊?。淮送?，鉻合金含量低的產(chǎn)品不耐磨，鉻合金含量高的雖然耐磨性有所提高，但成本較高，性價比較低。因此,加快磨球產(chǎn)品技術(shù)更新、換代步伐，開發(fā)性價比更高的替代產(chǎn)品，已經(jīng)成為耐磨材料企業(yè)的重要責(zé)任和當(dāng)務(wù)之急。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提出·一種耐磨鋼球，該鋼球通過合金成分，使得耐磨性提高，成本降低，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.30~1.50，S1:
0.40 ~0.80，Mn:1.30 ~1.50，Cr:3.50 ~5.50，V:0.15 ~0.25，B:0.002 ~0.006，P< 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
[0008]優(yōu)選，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.35~1.45，S1:0.50~0.70，Mn:1.35 ~1.45, Cr:4.0 ~5.0，V:0.18 ~0.22，B:0.003 ~0.005，P < 0.03，S < 0.03，
余量為Fe。
[0009]最優(yōu)選，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.40，Si:0.60，Mn:1.40，Cr:
4.5，V:0.20，B:0.004，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
[0010]本發(fā)明中的合金元素的作用為:
[0011]碳為生成共晶碳化物的主要元素，共晶碳化物在耐磨性方面起著重要作用。碳含量決定碳化物的數(shù)量。但碳量過高，則韌性降低。綜合考慮確定碳含量為上述范圍。
[0012]添加適量的釩和硼:釩是碳化物形成元素，與碳形成適量的碳化物可提高磨球的硬度，添加少量的硼即可提高磨球的硬度和耐磨性，因此二者可明顯提高磨球的綜合機(jī)械性能，特別是硬度、耐磨性和沖擊韌性。
[0013]鉻是碳化物形成元素，Cr熔于奧氏體中強(qiáng)化基體且不降低韌性，推遲過冷奧氏體轉(zhuǎn)變，增加磨球的淬透性，Cr使磨球的強(qiáng)度和硬度明顯提高，此外Cr還能細(xì)化晶粒，提高回火穩(wěn)定性。隨著Cr含量的增高會犧牲沖擊韌性,沖擊韌性會大大降低而且勢必增加磨球的成本；但如果Cr含量過低，則鉻、碳比太低，耐磨性較差。綜合考慮確定上述含量。
[0014]錳是提高淬透性、擴(kuò)大奧氏體區(qū)的一種有效元素。其作用一是脫氧，二是強(qiáng)化基體和碳化物。含錳量過高，增加了奧氏體的穩(wěn)定性，降低了 Ms點(diǎn)，不利于鑄態(tài)奧氏體轉(zhuǎn)變；少量的錳對于屈氏體有細(xì)化作用。
[0015]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0016]I)本發(fā)明在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整合金的化學(xué)成分，使得磨球的性能得到提聞。
[0017]2)采用本發(fā)明技術(shù)方案的耐磨鋼球，其耐磨性比高鉻鑄鐵磨球(ZQCrl2)提高40%以上，洛氏硬度HRC59-62，高于ZQCrl2國標(biāo)規(guī)定的HRC56 ;沖擊韌性7.1-7.5J/cm2，高于 ZQCrI2 的 4J/cm2。
[0018]3)本發(fā)明的耐磨鋼球可作為耐磨材料應(yīng)用于水泥、火電、選礦等行業(yè)，進(jìn)行粉料加 工。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例一
[0020]一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.30，Si:0.80，Mn:
1.30，Cr:5.50，V:0.15，B:0.006，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
[0021]實(shí)施例二
[0022]一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.50，Si:0.40，Mn:
1.50，Cr:3.50，V:0.25，B:0.002，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
[0023]實(shí)施例三
[0024]一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.35，Si:0.70，Mn:
1.35，Cr:5.0, V:0.18，B:0.005，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
[0025]實(shí)施例四
[0026]一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.45，Si:0.50，Mn:
1.45，Cr:4.0, V:0.22，B:0.003，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
[0027]實(shí)施例五
[0028]一種耐磨鋼球，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.40，Si:0.60，Mn:
1.40，Cr:4.50，V:0.20，B:0.004，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
【權(quán)利要求】
1.一種耐磨鋼球，其特征在于，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.30~1.50，S1:0.40 ~0.80，Mn:1.30 ~1.50，Cr:3.50 ~5.50，V:0.15 ~0.25，B:0.002 ~0.006，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐磨鋼球，其特征在于，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.35 ~1.45，Si:0.50 ~0.70，Mn:1.35 ~1.45，Cr:4.0 ~5.0，V:0.18 ~0.22，B:0.003 ~0.005，P < 0.03，S < 0.03，余量為 Fe。
3.如權(quán)利要求2所述的一種耐磨鋼球，其特征在于，該鋼球以重量百分比計由下列組分組成:C:1.40，Si:0.60，Mn:1.40，Cr:4.5，V:0.20，B:0.004，P < 0.03，S < 0.03，余量為Fe。
【文檔編號】B02C17/20GK103789648SQ201210433530
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】華兆紅 申請人:無錫市森信精密機(jī)械廠