[發(fā)明專利]超硬高鉻鑄造磨球的生產(chǎn)工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910130491.0
• 申請(qǐng)日: 2009-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN101705435A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宗明;陳曉;明章林;趙金華;沈茂林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省鳳形耐磨材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/56
• 分類號(hào): C22C38/56;C22C33/04;C21D1/18;C21D1/58;C21D11/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種研磨介質(zhì)即鑄造磨球及生產(chǎn)工藝方法。

背景技術(shù)

磨球作為一種研磨介質(zhì)廣泛應(yīng)用于建材水泥、礦山冶金、能源火電、非金屬加工、水 煤漿及磁性材料等行業(yè)的粉體工程。由于需滿足各行業(yè)不同設(shè)備、不同工況條件的要求， 制造磨球的材質(zhì)多種多樣，如鍛制鋼球、球墨鑄鐵磨球、鉻合金鑄造磨球等，規(guī)格亦從到甚至更大直徑。

高鉻鑄造磨球是繼普通鍛制鋼球、低鉻鑄造磨球發(fā)展起來的新一代高效磨球，其含鉻 量大于10％，公知熱處理技術(shù)為空氣淬火與低溫回火。在這種條件下，高硬度的M₇C₃型碳 化物幾乎全部代替了M₃C型碳化物。與呈網(wǎng)狀連續(xù)分布的M₃C型碳化物相比，大大增強(qiáng)了 基體的連續(xù)性，因而磨球的硬度和韌性均顯著提高。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)(GB/T17445-1998、 JC/T533-2004及YB/T092-2005)中高鉻鑄造磨球的鉻(Cr)含量范圍為10％-30％，其淬 火態(tài)硬度為HRc52-56。

近些年來，高鉻鑄造磨球雖然已在較大范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，但由于我國(guó)的鉻礦貧乏， 鉻鐵的價(jià)格是一漲再漲，鉬、鎳、鈦、銅等貴重金屬的價(jià)格亦不斷攀升。再加上高鉻合金 鑄造磨球的生產(chǎn)設(shè)備投入較大，生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，導(dǎo)致高鉻鑄造磨球的成本持續(xù)增長(zhǎng)， 給磨球的制造企業(yè)與使用企業(yè)都帶來相當(dāng)大的壓力；另一方面在水泥、礦山等行業(yè)，球磨 機(jī)的直徑、功率及產(chǎn)能都朝著大型化、高效化發(fā)展，希望磨球的硬度更高、磨耗更低，以 創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，目前國(guó)產(chǎn)高鉻鑄造磨球淬火態(tài)硬度僅為HRc52-56已遠(yuǎn)不能 滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了節(jié)約鉻(Cr)等稀缺貴重金屬材料，同時(shí)提高磨球的硬度，降低制造成本，本發(fā) 明的目的之一是提供一種鉻含量10％-10.5％的超硬高鉻鑄造磨球，目的之二是提供前述超 硬高鉻鑄造磨球的生產(chǎn)工藝方法。

實(shí)現(xiàn)上述的目的的技術(shù)解決方案如下：

超硬高鉻鑄造磨球，其特征在于：其化學(xué)成分如下：

碳(C)：1.8-3.2％，硅(Si)：0.3-1.0％，錳(Mn)：0.2-0.9％，

鉻(Cr)：10.0-10.5％，磷(P)：0.02-0.1％，硫(S)：0.02-0.1％；

銅(Cu)：0.02-0.1％，鉬(Mo)：0.02-0.1％，鎳(Ni)：0.02-0.1％，

鎢(W)：0.02-0.1％，稀土釔(Y-Re)：0.1-0.2％，

鐵(Fe)80.1-83.7％。

超硬高鉻鑄造磨球的生產(chǎn)工藝方法包括以下操作步驟，所用原料為廢鋼；

A、首先將廢鋼在中頻感應(yīng)電爐中熔化，升溫至1520-1580℃，再加入鉻(Cr)、銅(Cu)、 鉬(Mo)、鎳(Ni)和鎢(W)和稀土釔(Y-Re)；

B、加入碎塊狀的稀土釔(Y-Re)，鐵水沖熔并靜置5-7分鐘；

D、用澆鑄裝置將鐵水澆注到鑄球模具或砂箱中，冷卻后得鑄球；

E、將鑄球裝入加熱爐進(jìn)行奧氏體化處理，第一階段由常溫升至350-400℃、時(shí)間2-3 小時(shí)；第二階段升溫至550-600℃、時(shí)間2-3小時(shí)；第三階段升溫至800℃、時(shí)間2-3小 時(shí)；第四階段升溫至950-980℃、時(shí)間2-4小時(shí)；出爐得磨球；

F、將磨球放入淬火油池進(jìn)行淬火處理，淬火時(shí)間為6-20分鐘，冷卻到室溫；

G、再通過低溫回火處理，溫度210-240℃，回火時(shí)間8小時(shí)；

H、最后進(jìn)行摜制檢驗(yàn)，得合格磨球；磨球硬度為HRc64-66，落球沖擊試驗(yàn)次數(shù)超過 15000次。

本發(fā)明超硬高鉻鑄造磨球經(jīng)過多元微合金化、稀土復(fù)合變質(zhì)及油淬及回火處理后，基 體組織和碳化物狀態(tài)均發(fā)生了較大的變化。主要表現(xiàn)在：

(1)、晶粒度由傳統(tǒng)高鉻白口鑄鐵的2-3級(jí)，提升到7-8級(jí)。

(2)、夾雜物不但在數(shù)量上有較大的減少而且形態(tài)上也出現(xiàn)了球狀變化；

(3)、鑄態(tài)組織避免和消除了網(wǎng)狀碳化物，基體為細(xì)片狀或短棱柱狀馬氏體；