[發明專利]一種表面涂層式耐磨鋼球

有效

• 申請號: 201410326091.8
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104096619B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 趙金斌;楊霄;葛興洋
• 申請（專利權）人: 寧國東方碾磨材料股份有限公司
• 主分類號: B02C17/20
• 分類號: B02C17/20;B32B15/04;C23C14/06
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 程篤慶,黃樂瑜

技術領域

本發明涉及研磨機械技術領域，尤其涉及一種表面涂層式耐磨鋼球。

背景技術

球磨機是工業生產中廣泛使用的高細磨機械之一。球磨機鋼球是球磨機設備研磨物料介質，通過球磨機鋼球之間、鋼球與物料之間的碰撞摩擦產生磨削作用，是重要的基礎零部件，尤其是精密工業鋼球在國民經濟發展中起著巨大作用。耐磨鋼球在市場上的使用數量非常巨大，現有技術中所使用的耐磨鋼球通常為球形鋼球，在運動過程中只能以點接觸的方式進行撞擊和研磨，效率較低，同時，在研磨過程中，由于碰撞產生的溫度及劇烈的摩擦使得耐磨鋼球表層易于損傷，縮短耐磨鋼球的使用壽命。

發明內容

為了解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種表面涂層式耐磨鋼球，實現了在球磨機中的磨屑作業，其具有良好的磨削效率，不易損傷，使用壽命長。

本發明提出的一種表面涂層式耐磨鋼球，包括鋼球本體，所述鋼球本體為橢球體且其扁率小于0.05，所述鋼球本體的表層設置有多道凹槽，每道所述凹槽環繞鋼球且平行于所述鋼球本體的長軸或短軸，多道凹槽形成網狀分布且各凹槽的槽寬與其槽長呈正相關關系，所述鋼球本體包括表層耐磨涂層、次表層高硬層和鋼基體，表層耐磨涂層、次表層高硬層和鋼基體從外到里形成層狀結構，所述表層耐磨涂層為TiC或TiN材料采用物料氣相沉積方式形成，所述次表層高硬層為立方氮化硼層。

在上述技術方案中，將鋼球本體設計為橢球體，同時，在鋼球本體表層設置有凹槽，使得鋼球工作過程中，由點接觸的方式轉變為微面接觸和線接觸，增加了鋼球的沖擊面，從而增多了物料的受力面，并能通過凹槽鑲嵌較大的物料，利用物料對物料進行研磨，提高了磨削效率并能延長鋼球的使用壽命；將凹槽設計為環繞鋼球且平行于所述鋼球本體的長軸或短軸，同時，多道凹槽形成網狀分布且各凹槽的槽寬與其槽長呈正相關關系，充分考慮到了鋼球在工作過程中的接觸狀態，使得凹槽能夠更好的發揮作用；將TiC或TiN材料采用物料氣相沉積方式形成表層耐磨涂層可以提高鋼球在碰撞過程中的抗沖擊能力，并能提升鋼球的耐磨能力，從而提高鋼球的使用壽命；采用立方氮化硼層作為次表層高硬層，從而使得鋼球具有良好的硬度，進一步提高鋼球的使用壽命。

優選地，所述凹槽槽寬隨深度的增加逐漸增大。

優選地，所述鋼球本體的扁率為0.02-0.04。

優選地，所述次表層高硬層的厚度為80-120μm。

優選地，所述表層耐磨涂層的厚度為40-60μm。

在本發明中，通過對鋼球的形狀和結構進行了優化，提高了鋼球的磨削效率，并使得鋼球在工作過程中耐損傷能力強并具有更長的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種表面涂層式耐磨鋼球的結構示意圖；

圖2為圖1的截面示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，圖1為本發明提出的一種表面涂層式耐磨鋼球的結構示意圖；圖2為圖1的截面示意圖。

參照圖1-2，本發明提出的一種具體實施例中，一種表面涂層式耐磨鋼球，包括鋼球本體1，鋼球本體1為橢球體且其扁率為0.03，鋼球本體1的表層設置有多道凹槽2，凹槽2槽寬隨深度的增加逐漸增大，每道凹槽2環繞鋼球且平行于鋼球本體1的長軸或短軸，多道凹槽2形成網狀分布且各凹槽2的槽寬與其槽長呈正相關關系，鋼球本體1包括表層耐磨涂層3、次表層高硬層4和鋼基體5，表層耐磨涂層3、次表層高硬層4和鋼基體5從外到里形成層狀結構，表層耐磨涂層3為TiC材料采用物料氣相沉積方式形成，表層耐磨涂層3的厚度為50μm，次表層高硬層4為立方氮化硼層，次表層高硬層4的厚度為100μm。

本實施例中，將鋼球本體1設計為橢球體，同時，在鋼球本體1表層設置有凹槽2，使得鋼球工作過程中，由點接觸的方式轉變為微面接觸和線接觸，增加了鋼球的沖擊面，從而增多了物料的受力面，并能通過凹槽2鑲嵌較大的物料，利用物料對物料進行研磨，提高了磨削效率并能延長鋼球的使用壽命；將凹槽2設計為環繞鋼球且平行于鋼球本體1的長軸或短軸，同時，多道凹槽2形成網狀分布且各凹槽2的槽寬與其槽長呈正相關關系，充分考慮到了鋼球在工作過程中的接觸狀態，使得凹槽2能夠更好的發揮作用；將TiC材料采用物料氣相沉積方式形成表層耐磨涂層3可以提高鋼球在碰撞過程中的抗沖擊能力，并能提升鋼球的耐磨能力，從而提高鋼球的使用壽命，需要說明的是，使用TiN材料具有同樣的效果；采用立方氮化硼層作為次表層高硬層4，從而使得鋼球具有良好的硬度，進一步提高鋼球的使用壽命。