[發明專利]一種磨球及其制造方法

在審

• 申請號: 201410066890.6
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN104862579A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 王浩祥;汪軍;李波
• 申請（專利權）人: 銅陵有色金神耐磨材料有限責任公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;B22D17/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

技術領域

本發明涉及一種金屬材料及其制備技術領域，尤其涉及一種磨球及其制造方法。

背景技術

磨球是一種形狀較為簡單的球形產品，是礦山、建材、煤炭、化工等工業部門不可缺少的重要部分。所以，耐磨鋼球作為易耗品，其市場年需求量極大。每年國際磨球的需求量在500萬噸以上，中國磨球的需求在300萬噸以上，特別是大規模礦山用磨球需求量更為突出。

根據各行業不同設備、不同工況條件的要求，制造磨球的材質及生產工藝多種多樣，如鍛造鋼球、球墨鑄鐵、鉻合金鑄造磨球等。目前國內磨球所采用的生產工藝是鑄造工藝，主要是采用順序凝固技術來制造磨球。在生產磨球過程中，會造成產品內部組織疏松、有孔洞、失圓等現象。

半固態成型技術，是新興的金屬制造關鍵技術之一。合金液經半固態化處理，鑄件的機械性能和耐磨性均能提高，這項技術現廣泛應用于提高鋁鎂等輕金屬的力學性能，至今尚未發現在鑄鐵磨球上應用。探索半固態金屬成型技術在鑄鐵磨球領域的應用，可以極大地改善鑄球產品的力學性能，提高產品質量，降低能源消耗。因此，研究磨球半固態凝固成型技術對磨球生產工藝的變革，引領行業發展具有極其重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種磨球及其制造方法，該磨球可以采用半固態凝固成型技術制造而成，該磨球內部致密、性能良好。

本發明所提供的技術方案如下：

一種磨球制造方法，其是采用半固態成型工藝制造磨球，具體包括：

制備合金液；

將所述合金液進行攪拌，冷卻，得到半固態漿料；

將所述半固態漿料進行擠壓成型，得到磨球。

進一步的，所述制備合金液具體包括：

將廢鋼熔化，加入合金材料和增碳劑，得到合金液，所述合金液的化學成分按重量百分數計算為：

C為2.6～3.0%、Mn為0.6～0.8%、Cr為1～3%、S為0～0.08%、P為0～0.08%、Si為0.6～1.0%、Mo為0～0.04%、V為0～0.02%、Ti為0～0.02%、余量為Fe。

進一步的，所述合金材料包括錳鐵、鉻鐵、硅鐵中的一種或多種。

進一步的，所述增碳劑包括人造石墨、煅燒石油焦、天然石墨、焦炭、無煙煤中的一種或多種。

進一步的，將所述合金液進行攪拌，冷卻，得到半固態漿料，具體包括：

采用電磁攪拌法對合金液進行攪拌，并將所述合金液冷卻至1260～1300攝氏度，得到固液相重量比為50%～60%的半固態漿料。

進一步的，所述電磁攪拌法的工藝條件為：磁場強度為1200～1500高斯，攪拌時間為20～30分鐘。

進一步的，所述方法還包括：對擠壓成型得到的磨球進行后續處理，所述后續處理包括：清理所述磨球的毛刺。

一種磨球，其采用如上所述的方法制造而成。

本發明的有益效果如下：

本發明所提供的磨球制造方法是利用半固態成型技術來制造磨球，與現有技術中所采用的磨球鑄造技術相比，由于半固態成型技術不是利用凝固過程來控制組織的變化或缺陷的產生，而是通過半固態金屬液產生的流變性和熔融性來控制制件的質量，可以解決傳統磨球鑄造件缺陷多、壽命低、耗能大等問題，從而得到內部致密、性能良好的磨球。

附圖說明

圖1表示本發明所提供的磨球制造方法的工藝流程示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

本發明提供一種磨球制造方法，其實采用半固態成型工藝制造磨球，可以得到內部致密、性能良好的磨球。該方法包括：制備合金液；將所述合金液進行攪拌，冷卻，得到半固態漿料；將所述半固態漿料進行擠壓成型，得到磨球。

具體地，如圖1所示，該方法可以包括以下步驟：

步驟101、將廢鋼熔化，加入合金材料和增碳劑，得到合金液，所述合金液的化學成分按重量百分數計算為：C為2.6～3.0%、Mn為0.6～0.8%、Cr為1～3%、S為0～0.08%、P為0～0.08%、Si為0.6～1.0%、Mo為0～0.04%、V為0～0.02%、Ti為0～0.02%、余量為Fe；

步驟102、將所述合金液進行攪拌，冷卻，得到半固態漿料，具體包括：

采用電磁攪拌法對合金液進行攪拌，并將所述合金液冷卻至1260～1300攝氏度，得到固液相重量比為50%～60%的半固態漿料；