[發(fā)明專利]一種多面耐磨體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410225549.0
• 申請日: 2014-05-24
• 公開（公告）號: CN104275470A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊夏鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 寧國市南方耐磨材料有限公司
• 主分類號: B22D19/08
• 分類號: B22D19/08;C22C37/10
• 代理公司: 合肥市長遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇;楊靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及研磨體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多面耐磨體。

背景技術(shù)

鑄鐵磨球廣泛地應(yīng)用于水泥建材、冶金礦山、火力發(fā)電等行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展人類社會(huì)進(jìn)入了一個(gè)前所未有的新時(shí)期，工業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的耐磨材料提出了新的要求，特別是對使用量大、應(yīng)用范圍廣的耐磨材料，人們期望利用最少的資源、最低的成本，生產(chǎn)制造出具有非常優(yōu)秀綜合性能的先進(jìn)的耐磨材料以滿足社會(huì)進(jìn)步對于材料的特別需求，因此，加快磨球產(chǎn)品技術(shù)更新、換代步伐，開發(fā)性價(jià)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。

高鉻鋼球由于其良好的耐磨性，受到廣泛使用，但是其成本高，沖擊韌性差，影響其適用性。為了使磨球的韌性和耐磨性能達(dá)到理想配合，彌補(bǔ)磨球耐磨性與良好韌性的不足而又必須經(jīng)高溫淬火回火處理，但這種方法并不理想，普通存在著磨球早期變形和破碎問題。同時(shí)，球體比表面積最小且表面形狀處處平滑，集中程度高、各向同性，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力最小，因此研磨效率較低。

因此，如何制造一種耐磨性和韌性兼顧、研磨效率高、成本低廉、使用壽命長的耐磨體，是本領(lǐng)域技術(shù)人員丞待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種正三角形多面耐磨體，加工工藝簡單、成本低廉、耐磨性好、研磨效率高、使用壽命長。

本發(fā)明提出的一種多面耐磨體，包括內(nèi)支撐芯和包覆在內(nèi)支撐芯外部的外包覆層，內(nèi)支撐芯為采用低鉻鋼材制成的球體，外包覆層采用高鉻鋼材制成，所述多面耐磨體為正三角形多面體(平面數(shù)≤8)，所述多面耐磨體的側(cè)棱和頂角經(jīng)圓角處理，使得平面之間圓滑過渡連接；

所述多面耐磨體通過下列步驟制成：

S1、熔煉

將廢鋼、鈮粉、鉬粉、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得高鉻鐵水，其組分按重量百分比包括：碳1.6～1.8％、硅0.4～0.7％、錳0.3～0.6％、鉬0.6～1.0％、鉻10.0～10.5％、鈮0.25～0.6％、硫含量≤0.008％、磷含量≤0.008％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

將廢鋼、生鐵、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得低鉻鐵水，其組分按重量百分比包括：碳1.1～0.9％、硅0.3～0.42％、錳0.4～0.55％、鉻0.9～1.4％、硫含量≤0.008％、磷含量≤0.008％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

S2、澆注

將S1中制備的低鉻鐵水放入球形模具澆注，待冷卻后起模，得到所述內(nèi)支撐芯；

S3、二次澆注

將S2中制得的內(nèi)支撐芯再次放入正多邊形模具中部，向所述模具中澆注S1中制得的高鉻鐵水，得到半成品多面耐磨體；

S4、熱處理

分段升溫：將半成品多面耐磨體送入熱處理爐，加熱至320～350℃，保溫70～75分鐘；繼續(xù)加熱至480～500℃，保溫70～75分鐘；繼續(xù)加熱至620～650℃，保溫80～85分鐘；繼續(xù)加熱至780～800℃，保溫80～85分鐘；加熱至920～950℃，保溫90～95分鐘；加熱至1050～1080℃，保溫90～95分鐘，得到合金體A；

淬火：將經(jīng)分段升溫得到的合金體A放入94～96℃的水池中冷卻8～12分鐘，然后投入回火爐；

回火：回火爐溫度控制在260～350℃，回火5～7小時(shí)，出爐空冷，得到多面耐磨體。

優(yōu)選地，內(nèi)支撐芯具有粗糙表面。

優(yōu)選地，在S1中，制得高鉻鐵水中鉻和鈮的質(zhì)量比為20～35：1。

優(yōu)選地，內(nèi)支撐芯的外表面至外包覆層的外表面的最小距離大于內(nèi)支撐芯的半徑。

本發(fā)明中，所提出的多面耐磨體采用二次澆注的方式制成，其包括采用低鉻鋼材制成的內(nèi)支撐球體以及采用含鈮高鉻鋼材制成的外包覆層，所述多面體結(jié)構(gòu)的側(cè)棱和頂角經(jīng)圓角處理。正三角形多面體與常規(guī)使用的耐磨球體相比，其表面積更大，相對移動(dòng)所產(chǎn)生的剪力更大，對物料的研磨作用更強(qiáng)，正三角形多面體之間面面接觸幾率大，減小物料易于從常規(guī)的耐磨球體之間脫離的可能，因此物料可以得到更加充分的研磨，研磨效率更高；同時(shí)采用低鉻鋼材作為內(nèi)支撐芯，保證耐磨體的機(jī)械性能的同時(shí)，大大降低了耐磨體的成本，而作為主研磨部分的外包覆層采用高鉻鋼材制成，并且這種高鉻鋼材中摻入適量的鈮，大大增強(qiáng)了耐磨體的硬度和韌性，提高耐磨性，延長耐磨體的壽命。

此外，內(nèi)支撐芯的外表面粗糙，使得內(nèi)支撐芯與外包覆層之間結(jié)合更好，使得研磨過程中，內(nèi)支撐芯受力更均勻；內(nèi)支撐芯的外表面至外包覆層的外表面的最小距離大于內(nèi)支撐芯的半徑，保證外包覆層的耐磨性，延長耐磨體的使用壽命。