[發明專利]一種球磨機用高耐熱耐磨球

有效

• 申請號: 201410374626.9
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104087866A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 丁仕武;丁幸;徐幫明
• 申請（專利權）人: 寧國市寧武耐磨材料有限公司
• 主分類號: C22C38/56
• 分類號: C22C38/56;C22C38/50;C21D9/36;C23C24/10;C23F17/00
• 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

本發明涉及研磨材料技術領域，尤其涉及一種球磨機用高耐熱耐磨球。

背景技術

摩擦行為無處不在，造成了巨大的國民經濟損失。調查發現，僅磨料磨損一項每年就使得工業國家損失國民生產總值的1％-4％，隨著經濟的高速發展和社會的進步，磨損所帶來的社會損失將更加巨大。

磨損材料一般在相對應的工況條件下使用，由于使用環境的不同對其性能要求也不同。在干磨的條件下，耐磨材料的失效形式主要是磨料磨損引起的材料磨損、宏觀斷裂和磨損面變形，由此提出對耐磨材料的基本性能要求：(1)高的硬度，高硬度的基體可以抵抗磨粒對基體的微觀切削作用，在一定程度上體現了材料的耐磨性；(2)較高的塑韌性、應變疲勞抗力、脆斷抗力和剝層疲勞抗力，高的塑韌性可以減少或者抑制裂紋的萌生和擴展，特別是在高沖擊作用的工況下具有優異的抗斷裂破壞能力；(3)高的淬透性材料的淬透性高才能保證在大尺寸條件下材料整體組織均勻、性能穩定，耐磨性得予保證。

耐磨球作為球磨機中的磨砂介質，既要有高的耐磨性、硬度又要有好的韌性。但是，現存的耐磨球在耐熱性、耐磨性、硬度和韌性方面性能欠佳，不能滿足現在社會的要求。

發明內容

本發明提出了一種球磨機用高耐熱耐磨球，該耐磨球具有優異的耐熱性，同時具有良好的耐磨性、硬度和韌性。

本發明提出了一種球磨機用高耐熱耐磨球，其組成成分按質量分數包括：C:1.3-2.2％，Mn:0.12-0.46％，Si:0.53-0.81％，Ni:0.21-0.45％，Cr:4.2-5.95％，Mo:1.1-1.5％，V:0.7-1.0％，W:1.5-4.5％，Nb:0.2-0.5％，Ca:0.01-0.038％，Zr:0.01-0.015％，Mg:0.02-0.06％，Zn:0.02-0.10％，Cu:0.01-0.03％，S≤0.028％，P≤0.033％，余量為Fe和一些不可避免的雜質；

根據上述組成成分配比，所述球磨機用高耐熱耐磨球按照以下工藝進行制備：

S1、熔煉：將廢鋼加入到中頻感應熔煉爐中，并加熱至1500-1520℃，保溫20-45min后加入鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、鎢鐵、鈮鐵，待完全熔化后加入硅鐵和錳鐵，升溫至1530-1570℃加熱至完全熔化后加入鎂鎳合金、硅鈣合金、鋯鐵、金屬鋅，各原料完全熔化扒渣后得到鋼液，澆注，待鋼液完全凝固后開模，爐冷至室溫得到耐磨球坯體；

S2、熱處理：將S1中得到的耐磨球坯體放入電爐中，在50-55min內從室溫升溫至780-800℃，保溫40-60min，在25-30min內升溫至980-1040℃，保溫13-15min，在2-3min內升溫至1050-1080℃，保溫12-15min，得到中間球坯；將得到的中間球坯放入電爐中，加熱至300-380℃，保溫20-35min，水冷至室溫；加熱至300-380℃，保溫10-25min，空冷至室溫得到熱處理球坯；

S3、熔覆前預處理：將熔覆粉末放入真空干燥箱中，升溫至50-85℃，加熱3-5h，將加熱后的熔覆粉末放入球磨機中，用納米CeO₂和納米SiC的懸浮液為球磨介質，球磨2-3h，得到復合粉體；將S2中得到的熱處理球坯用乙醇清洗之后用砂紙打磨然后再用丙酮清洗；將復合粉體與粘接劑混合后壓制在清洗后的熱處理球坯的表面，厚度為0.1-0.2mm，得到預處理球坯；其中，所述熔覆粉末按其組成按重量份數包括：Cr?5-10份、C?0.3-0.8份、Si?1-3份、B?1-3.5份、Re0.1-0.4份、Al₂O₃0.5-1.3份、Ni?75-82份；納米CeO₂和納米SiC的重量為復合粉體重量份的2-5wt％；

S4、熔覆：將S3中得到的預處理球坯放入激光熔覆設備中進行激光熔覆得到所述耐磨球；其中激光熔覆的工藝參數具體如下：單道掃描，用氬氣保護激光池，激光功率設置為1.5-2.0KW，光板直徑為1-2.5mm，熔覆速度為2-4mm/s。

優選地，上述球磨機用高耐熱耐磨球，其組成成分按質量分數包括：C:1.5％，Mn:0.33％，Si:0.75％，Ni:0.42％，Cr:4.89％，Mo:1.3％，V:0.82％，W:2.6％，Nb:0.41％，Ca:0.029％，Zr:0.013％，Mg:0.046％，Zn:0.07％，Cu:0.019％，S:0.028％，P:0.033％，余量為Fe和一些不可避免的雜質。