[發明專利]一種鎢鉻合金鋼球及其制備方法

在審

• 申請號: 201711100831.6
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107723550A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 宿新泰;張恒;陳厚文;塔依爾·玉努斯;梁承東;楊超
• 申請（專利權）人: 新疆紅電金鑄耐磨材料有限責任公司
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C27/06;C22C1/03
• 代理公司: 烏魯木齊博亞思知識產權代理事務所(普通合伙)65110
• 代理人: 王志剛

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體是公開特一種鎢鉻合金鋼球及其制備方法。

背景技術

鋼球隨著科學技術的發展對材料要求逐年提高，合金鋼球是廣泛應用于礦山、冶金、建材和電力等行業的主要易損件，僅國內對合金的消耗量達300萬噸/年左右，國際市場鋼球消耗量在100萬噸/年以上，巨大的消耗量引起了人們高度的重視。降低合金鋼球消耗和破碎，一直是國內外研究的熱點之一。國內外廣泛使用的合金鋼球有低合金鋼鑄球、合金鋼鍛軋球等，但由于未能很好解決磨球硬度與韌性、淬透性與合金元素含量之間的矛盾，致使其一直未能得到廣泛推廣和應用。因此研制生產工藝簡便、成本低、耐磨性好、破碎率低的磨球，是人們追求的目標。

發明內容

本發明的目的是：研發一種釔基稀土硅鎢鉻合金鋼球及其制備方法，這種鋼球成本低、耐磨性好其制備方法簡便適合大規模工業應用。

本發明的技術方案為：（一）一種鎢鉻合金鋼球，該合金鋼球按質量百分比包含下述組分：Q235鎢鋼 86.0～87.0％、合金鋼鋼屑 5.0～5.5％、增碳劑 3.0～3.2％、硼鉻4.0～4.5％、鋯硅鉻合金0.20～0.25％、鎂鋁鈣合金 0.35～0.45％和釔基重稀土硅鉻合金0.12 ～0.15％，上述各組分之和為百分之百。

所述 Q235 鎢鋼包含成分按質量百分比為：C 0.14～0.22％、 Mn 0.30～0.65％、 Si ≤ 0.30％、 S ≤ 0.050％、P ≤ 0.045％、余量為鎢。

所述合金鋼鋼屑包含成分按質量百分比為：C≤0.12％、Si≤1.00％、Mn≤2.00％、S≤0.030％、P≤0.035％、Ni8.00～11.00％ 、Ti ≤ 0.80％ 、余量為鉻。

所述增碳劑包含成分按質量百分比為 ：灰分≤ 0.8％、揮發分≤ 0.5％、水分≤ 0.5％、S ≤ 0.02％、余量為鉻。

所述硼鉻包含成分按質量百分比為：B 17.0 ～ 19.0％、 C ＜ 0.5％、Si ＜ 3.5％、余量為鉻。

所述鋯硅鉻合金包含成分按質量百分比為：Zr 45～55％ 、Si 35～40％、C ＜ 0.1％ 、S ＜ 0.05％ 、P ＜ 0.05％、余量為鉻。

所述鎂鋁鈣合金包含成分按質量百分比為：Al 50～55％、Ca 4～5％、Mg 1.5～2.0％及余量的鉻。

所述釔基重稀土硅鉻合金包含成分按質量百分比為：RE 40 ～ 45％、Si35～40％、Ca 5～8％、余量為鉻。

（二）一種用于制造鎢鉻合金鋼球的制備方法，該制備方法采用電爐熔煉，按上述比例，包含步驟如下（1）將Q235鎢鋼、合金鋼鋼屑和增碳劑混合加熱熔化，鎢水熔清后測溫，當鎢水溫度達到 1480 ～ 1500℃時，加入硼鉻 ；當鎢水溫度達到 1500 ～ 1520℃時，加入鎂鋁鈣合金，保溫 1 ～ 3 分鐘后出爐 ； （2）鎢水出爐過程中，當鎢水出爐 1/3 ～ 1/2 時，用厚度小于 1mm 的薄鋼片包裹好釔基重稀土硅鐵合金和鋯硅鉻合金，隨鎢水流加入澆包；（3）當溫度降至 1400 ～ 1420℃時，在金屬鑄型中澆注成鋼球；（4）鋼球經打磨和清理后進行熱處理，熱處理加熱溫度 550～ 600℃，保溫 6～ 10小時，隨后爐冷至 500℃時出爐入緩冷坑，當磨球表面溫度低于 150℃時空冷至室溫即可制得所述鎢鉻合金鋼球。

有益效果：1、本發明申請提供的工藝簡單，成本低廉的制備釔基稀土硅鎢鉻合金方法可以顯著提高鎢鉻合金的硬度和韌性性能，在工業上有廣泛應用；2、本發明申請的鎢鉻合金具有良好的抗氧化性能、耐腐蝕性能；3、本發明申請的鎢鉻合金鋼球具有優異的耐磨性、疲勞性能好，球耗低，本發明的鋼球適用于研磨鐵礦石、煤粉和水泥熟料，使用過程中無碎球現象出現。

附圖說明

圖1為鎢鉻合金的透射電鏡圖；圖2為三氧化鎢的X射線衍射（XRD）圖；圖3為鎢鉻合金的元素分析圖。

具體實施方式