[發(fā)明專(zhuān)利]一種高硬度耐腐蝕鑄球材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310677350.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103757526A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋中祥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蕪湖金鷹機(jī)械科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C37/10
• 分類(lèi)號(hào): C22C37/10;C22C33/08;C21D5/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造磨球材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高硬度耐腐蝕鑄球材料及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，鑄造磨球被廣泛應(yīng)用在水泥建材、陶瓷、礦山冶選、電廠(chǎng)磨煤、氧化鋁等行業(yè)。要求磨球具有硬度高、耐研磨、不破碎、不失圓、磨機(jī)綜合效率高等良好的物理機(jī)械性能。目前磨球的種類(lèi)主要有中錳球磨鑄鐵磨球、低碳白口鑄鐵磨球，以及高鉻鑄鐵磨球等。高鉻鑄鐵磨球性能優(yōu)良，表面硬度和體積硬度較高，但沖擊韌性較低，隨著鉻的價(jià)格走高，高鉻鑄鐵磨球的價(jià)格也一路走高；低鉻磨球的表面硬度和體積硬度較低，使用壽命短；中錳球磨鑄鐵磨球不耐腐蝕，原始硬度低，易破碎。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)還存在很多不足，需要根據(jù)生產(chǎn)情況不同，研究兼具高硬度、高沖擊韌性、低破碎率、低磨耗和低成本的性?xún)r(jià)比高的磨球。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高硬度耐腐蝕鑄球材料及其制備方法，該磨球材料具有高強(qiáng)度度、耐沖擊、耐磨、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高硬度耐腐蝕鑄球材料，其特征在于：其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳2.2-2.5、硅0.7-0.9、錳4.0-4.3、鉻11.2-11.6、Hf0.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.10、P≤0.07、S≤0.07、余量為鐵。

所述的高硬度耐腐蝕鑄球材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：

（1）、準(zhǔn)備生鐵與廢鐵按1：1-1.5比例作為鐵基質(zhì)來(lái)源，將生鐵加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過(guò)程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?）硅、Ni；（2）鉻、Bi；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時(shí)間間隔為22-25分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以160-170℃/小時(shí)速率升溫至750-760℃，保溫60-70分鐘，再以160-170℃/小時(shí)速率升溫至950-960℃，保溫4-5小時(shí)；再以150-160℃/小時(shí)速率降溫至500-510℃，保溫50-60分鐘，再以150-160℃/小時(shí)速率降溫至230-240℃，保溫2-3小時(shí)；再以160-170℃/小時(shí)速率升溫至370-380℃，保溫40-50分鐘，再以160-170℃/小時(shí)速率升溫至530-540℃，保溫2-3小時(shí)，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：工具鋼粉12-15、二氧化硅4-5、白云石3-5、Na₂TiF_6?8-10、乙烯基三乙氧基硅烷2-3、納米三氧化二鋁1-2、苦菱土4-8、粘土30-35、氟硅酸鈉3-4、鈦白粉2-3、瑩石6-8、玉石粉3-4、蒙脫石1-2；其制備方法粘土放入煅燒爐中在1200-1240℃下煅燒3-4小時(shí)，取出粉碎，加入12-15%的鹽酸水溶液中浸泡1-2小時(shí)，過(guò)濾，再用清水洗滌，烘干，與乙烯基三乙氧基硅烷混合、研磨分散成粉體；將其它剩余成分混合，加熱至1600-2300℃，攪動(dòng)45-60分鐘后，倒入冷水中，冷卻后，用清水洗滌，過(guò)濾、烘干，粉碎成100-150目粉末，與前述所得的粉體混合均勻，即得。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明合金錳含量較高，具有高強(qiáng)度和好的韌性，通過(guò)添加鉻、Bi等元素，使得合金不僅硬度高、韌性好、而且耐腐蝕；通過(guò)添加Hf元素，增加了韌性，且不易開(kāi)裂；本發(fā)明鑄后處理溫度控制合理，通過(guò)使用廢鐵作為原料，使得合金的芯部硬度與表面硬度基本一致，品質(zhì)均一，不易產(chǎn)生裂紋，降低了運(yùn)行成本。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，能使鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級(jí)左右，明顯提高成品率。

具體實(shí)施方式

一種高硬度耐腐蝕鑄球材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳2.2-2.5、硅0.7-0.9、錳4.0-4.3、鉻11.2-11.6、Hf0.08-0.12、Bi0.15-0.18、Ni0.08-0.10、P≤0.07、S≤0.07、余量為鐵。

所述的高硬度耐腐蝕鑄球材料的生產(chǎn)方法如下：

（1）、準(zhǔn)備生鐵與廢鐵按1：1.4比例作為鐵基質(zhì)來(lái)源，將生鐵加入投入爐中熔化，進(jìn)行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測(cè)并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；