[發明專利]鍛鋼球的制造方法

有效

• 申請號: 201310008177.1
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103014289A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 黃軍;楊文;龍昌明;黃發奎;董偉臣
• 申請（專利權）人: 米易華星釩鈦科技有限責任公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D8/00;C22C38/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于鋼球加工領域，具體涉及一種鍛鋼球的制造方法。

背景技術

全國電力、冶金、礦山、建材、化工等行業中粉碎固體物料主要采用球磨機，而鋼球作為球磨機中的重要研磨部件，其性能優劣直接決定粉料的質量及球磨效率。球磨機鋼球在運轉過程中，工作條件十分復雜，當運動件高速運轉時，鋼球與其支撐裝置之間主要是以點或線相接觸，承受著集中的周期性的交變載荷，其應力變化可由零到最大，再由最大到零；同時鋼球還要承受由于離心力引起的負荷與其支撐裝置之間產生的彈性變形；因此，需要鋼球具有足夠的硬度和耐磨度；此外，在研磨過程中，鋼球與磨料、鋼球與襯板以及鋼球與鋼球之間發生的沖撞不可避免，因此，還要求鋼球有一定的韌性，避免破球。

目前國內常用的鋼球有兩大類，一類是鑄鐵球如：中錳鑄鐵球、高鉻鑄鐵球、低鉻鑄鐵球及其他的合金鑄鐵球；另一類是鍛鋼球如：普通鋼球、低合金鍛鋼球如：40Mn、50Mn、60Mn和45Mn以及B氏體鋼球鍛球。

專利號為ZL2008/0301478.2的專利，其生產鍛鋼球的加工工藝包括：選擇鋼坯、切割下料、空氣錘斷料，中頻爐加熱、預冷、淬火、液體、回火、空冷、洗球和入庫；鋼坯含碳0.7-0.95%，硅0.11-1.25%，錳0.75-0.95%，硫、磷≤0.035%，釩0.07-0.12%及其它合金。該工藝方法具有以下缺點：1、淬火溫度過高容易出現破球，對鋼坯的有效利用率不高；2、回火時采用液體介質如：熔化的瀝青50-100號機油，H₂回火油、銷酸鉀、硝酸鈉等，在回熔器中加熱時有大量的有害氣體釋放，對環境和工人都是有害的，處理起來非常麻煩；而且從回火容器中出來的鋼球必須對鋼球表面用沙進行對殘余介質的清洗，沙中會滲入機油、回火油等有害物質，也很難處理，對環境危害大；3、回火時回火介質暴露在空氣中，能量損耗很大。

發明內容

針對上述不足，本發明提供了一種鍛鋼球的制造方法，利用該方法所得的鍛鋼球具有良好的強度和韌性，同時耐磨損性能優異，且生產成本低廉。

本發明的技術方案為：

本發明提供一種鍛鋼球的制造方法，包括鋼球坯選擇、下料、加熱、模鍛、預冷、淬火和回火步驟，其中：

鋼球進行兩次淬火，第一次淬火至鋼球的表層溫度為260-340℃，之后將鋼球表層溫度升至360-420℃之后進行第二次淬火，第二次淬火至鋼球的表層溫度為170-220℃；其中，淬火介質為25-50℃的清水；

回火處理是在以空氣為介質的回火裝置中進行。

優選的，所述鋼球坯選擇步驟中，選擇的鋼球坯的成分按重量百分比計為：C0.6-0.95%，Si0.1-1.3%，Mn0.7-1%，V0.05-0.15%，S、P＜0.4%，余量為Fe和不可避免的雜質。

優選的，本發明采用等離子切割機切割鋼坯后下料。

優選的，本發明采用中頻爐于1000-1150℃下加熱鋼坯。

優選的，加熱步驟中：直徑80mm以下的鋼球6-7秒投2個，直徑100mm以上的鋼球9-15秒投1個。

優選的，本發明采用空氣錘進行模鍛，直徑60-100mm的鋼球用150kg空氣錘，直徑110-125mm的鋼球用250kg空氣錘，直徑130mm以上的鋼球用400kg空氣錘。

優選的，鋼球預冷至650-700℃再進行淬火。

更優選的，本發明的預冷過程在等溫螺旋機上進行。

更優選的，淬火處理在旋轉速度為0.02-0.1m/s的螺旋淬火裝置中進行。

優選的，上述回火處理是在密閉的以空氣為介質的回火裝置內于200-240℃下回火至少8-10小時。

優選的，本發明回火處理中采用內置導熱風扇的以空氣為介質的回火爐。

本發明的有益效果：

本發明是一種鍛鋼球加工藝方法，鍛鋼球廣泛地應用于冶金、有色、化工、建材、熱電廠等行業。用本發明工藝生產的鍛鋼球在球磨機中使用時有耐磨、球的圓度穩定性好、耐沖擊，不易破碎等特點，適合在加工粉礦行業中推廣使用。

a、質量更好：本發明生產出的鋼球表面洛氏硬度HRC為55-62，芯部硬度為HRC50-55，表面的沖擊韌性大于16J/cm²，芯部的沖擊韌性大于18J/cm²，選礦時鋼球磨耗可降低35-80%，大大提高使用壽命，尤其適合使用在磨礦用的大型磨機使用。