[發(fā)明專利]一種球磨機(jī)用高耐磨抗氧化耐磨球

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410376984.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104087867B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁仕武;丁幸;徐幫明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧國(guó)市寧武耐磨材料有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/56
• 分類號(hào): C22C38/56;C22C38/50;C23F17/00;B02C17/20
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂(lè)瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種球磨機(jī)用高耐磨抗氧化耐磨球。

背景技術(shù)

耐磨球是一種用于球磨機(jī)中的粉碎介質(zhì)，用于粉碎磨機(jī)中的物料，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金礦山、水泥建材、火力發(fā)電、煙氣脫硫、磁性材料、化工、水煤漿、球團(tuán)礦、礦渣、超細(xì)粉、粉煤灰、碳酸鈣、石英砂等行業(yè)球磨機(jī)中。

耐磨球作為一種磨損材料應(yīng)該具有下列性質(zhì)：(1)高的硬度，高硬度的基體可以抵抗磨粒對(duì)基體的微觀切削作用，在一定程度上體現(xiàn)了材料的耐磨性；(2)較高的塑韌性、應(yīng)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(kuò)展，特別是在高沖擊作用的工況下具有優(yōu)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(wěn)定，耐磨性得予保證。

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時(shí)熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結(jié)合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達(dá)到表面改性或修復(fù)的目的，既滿足了對(duì)材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素，應(yīng)用在耐磨球領(lǐng)域可以提高耐磨球的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化性。

滲氮是在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。常見(jiàn)有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。常用的是氣體滲氮和離子滲氮。滲入鋼中的氮一方面由表及里與鐵形成不同含氮量的氮化鐵，一方面與鋼中的合金元素結(jié)合形成各種合金氮化物，這些氮化物具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和很高的彌散度，因而可使?jié)B氮后的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗咬合性、抗大氣和過(guò)熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，并降低缺口敏感性。應(yīng)用在耐磨球中可以提高耐磨球的表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度，提高耐磨球的性能。

現(xiàn)存耐磨球的抗氧化性欠佳，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)耐磨球的要求，因此，選擇合適的成分、控制制備的工藝過(guò)程得到抗氧化性能好、綜合性能強(qiáng)的耐磨球是目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種球磨機(jī)用高耐磨抗氧化耐磨球，該耐磨球具有優(yōu)異的抗氧化性，同時(shí)具有良好的耐磨性、硬度和沖擊韌性。

本發(fā)明提出了一種球磨機(jī)用高耐磨抗氧化耐磨球，其組成成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：C:1.3-2.0％，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％，Nb:0.2-0.5％，Ca:0.01-0.038％，Zr:0.01-0.015％，Cu:0.01-0.03％，S≤0.028％，P≤0.033％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；

根據(jù)上述組成成分配比，球磨機(jī)用高耐磨抗氧化耐磨球按照以下工藝進(jìn)行制備：

S1、熔煉：將廢鋼加入到中頻感應(yīng)熔煉爐中，并加熱至1500-1520℃，保溫20-45min后加入鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、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鎳合金、硅鈣合金、鋯鐵，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(kāi)模，爐冷至室溫得到耐磨球坯；

S2、熱處理：將S1中得到的耐磨球坯依次經(jīng)過(guò)正火、淬火和高溫回火處理；在正火處理中，將溫度升至980-1030℃，保溫50-80min，空冷至室溫；在淬火處理中，將溫度升至800-820℃，保溫30-75min，水冷至室溫；在高溫回火處理中，將溫度升至500-530℃，保溫130-150min，水冷至室溫，從而得到熱處理球坯；

S3、熱處理球坯預(yù)處理：將S2中得到的熱處理球坯噴砂后，用丙酮洗滌后用金相砂紙打磨，用丙酮清洗之后再用無(wú)水乙醇清洗，放置于真空干燥箱中，調(diào)節(jié)干燥箱的溫度為55-75℃，保溫3-4h后得到預(yù)處理球坯；

S4、熔覆前預(yù)處理：在合金粉末中添加1-3wt％納米CeO₂后放入球磨機(jī)球磨3-5h，之后放入真空干燥箱，調(diào)節(jié)干燥箱的溫度為50-85℃，保溫3-5h得到復(fù)合粉體；用等離子將復(fù)合粉體噴涂在預(yù)處理球坯的表面，厚度為0.1-0.2mm得到熔覆前預(yù)處理球坯；所述合金粉末按重量份數(shù)包括：10-15份的Mn，5-10份的Cr、1-3份的Si、0.5-1.3份的Al₂O₃、2-3份的Al、1-2份的Co、75-82份Fe；