[發明專利]一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法

有效

• 申請號: 202010637415.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111733365B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 秦永強;汪有才;徐光青;宋曉軒;張勇;胡景
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;銅陵有色金神耐磨材料有限責任公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/38;C21D1/25;C21D9/36;C21D8/00;B21K1/02;B21J5/00
• 代理公司: 合肥市道爾知識產權代理有限公司 34169
• 代理人: 唐利

本發明公開了一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，采用熱軋空冷的圓棒為原材料，經切割下料后，再通過鍛造成型獲得所需尺寸鍛球，最后經由鍛后調質、二次淬火、低溫回火組成的組合式熱處理工藝，獲得高硬高韌耐磨鍛球。本發明一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，步驟簡單、便捷，生產效率高，結合鍛球合金成分設計和熱處理工藝優化，采用由鍛后調質、二次淬火、低溫回火組成的組合式熱處理工藝對鍛造后的鍛球進行處理，所生產鍛球表面硬度≥62HRC，心表硬度差不超過3HRC，在保持整體高硬度同時沖擊韌性≥35kJ/cm²，解決了目前磨球高硬度和高沖擊韌性不能兼顧的技術問題。

技術領域

本發明涉及耐磨材料生產方法技術領域，具體為一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法。

背景技術

耐磨球，是耐磨行業中的主要產品，一般采用鋼棒鍛造而成，也稱為鍛球，被廣泛應用于冶金礦山、建材水泥、火力發電、磁性材料等行業的物料研磨環節。礦山上用于礦石的破碎粉磨的半自磨機，其大尺寸耐磨鋼球既有耐磨性要求，又有沖擊韌性要求，只有滿足這兩個條件才能實現其低磨耗和低破碎率的要求。目前能夠應用于礦山行業的耐磨鍛球，硬度和沖擊韌性兩種性能之間往往存在矛盾。整體高硬度的條件下很難保證高的沖擊韌性，主流產品中，整體硬度能夠達到60HRC以上的，沖擊韌性基本都低于20J/cm²。同時，目前的耐磨球，由于鍛造工藝設備的限制，鍛造而成的耐磨球，平整度不夠，研磨效率不高。如何實現高硬度和高沖擊韌性的匹配，以及高研磨效率，是耐磨鍛球領域里亟待解決的難題。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，以解決以上缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高硬高韌耐磨鍛球的生產方法，具體步驟如下：采用熱軋空冷的圓棒為原材料，經切割下料后，再通過鍛造成型獲得所需尺寸鍛球，最后經由鍛后調質、二次淬火、低溫回火組成的組合式熱處理工藝，獲得高硬高韌耐磨鍛球。

優選地，所述原材料熱軋空冷的圓棒，以質量百分比計，其主要成分為：C：0.7～0.85，Mn：0.8～1.2，Si：1.5～2.0，Cr：0.8～1.5，S≤0.02，P≤0.02，余量為Fe。

優選地，所述原材料熱軋空冷的圓棒，其直徑與所制備的鍛球的直徑之比為1：(1.4～1.6)。

優選地，所述鍛后調質，其具體工藝步驟為：

S1、鍛球經鍛造成型后在空氣中預冷至720～750℃，然后水冷3～4分鐘后出水；

S2、對鍛球進行高溫回火，回火溫度為550～620℃之間，時間為2～4小時，回火結束后出爐空冷。

優選地，所述二次淬火的溫度為760～820℃，保溫時間為15～60分鐘，然后將高溫鍛球浸入水中水冷3～4分鐘，最后出水，空冷至室溫。

優選地，所述低溫回火的溫度為180～250℃，保溫時間為2～5小時，回火結束后出爐空冷。

優選地，所述鍛造成型，其具體步驟如下：

A1、采用中頻感應爐對鋼坯進行加熱，溫度為1030～1080℃，保溫時間為5～10分鐘；

A2、在鍛球鍛造設備中，采用空氣錘進行開式模鍛，打擊能量控制在15～30kJ，終鍛溫度不低于950℃，鍛造過程中需翻轉保持多向鍛造，保證變形的均勻性。