[發明專利]一種高碳磨球鋼制備方法

在審

• 申請號: 202011377759.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112853193A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 高華耀;江宏亮;劉棟林;單文瑞;周湛
• 申請（專利權）人: 江蘇聯峰能源裝備有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21C7/10;C21C7/076;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/20;C21D1/18;B22D11/126;C21D8/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董成

本發明涉及磨球制備技術領域，且公開了一種高碳磨球鋼制備方法，具體包括廢鋼冶煉、鋼水精煉、真空脫氣、連鑄鋼坯、鋼坯切割、鍛造、熱處理。本發明，在鋼水中加入質量占比為0.50～0.65％Mn，增強了圓鋼的硬度，提高了磨球的耐磨性，在鋼水中加入質量占比為0.30～0.40％的Cr，夠增強圓鋼的耐腐蝕性，在冶煉和精煉過程中，始終通入Ar，且又進行真空處理，可避免鋼水被氧化，將切割好的鋼坯料使用感應電爐加熱，容易控制鍛造過程中的加熱溫度和加熱速度，使保溫過程中的鋼坯不易產生表面脫碳以及過熱的現象，保證產品質量，在鍛造過程中控制每塊鋼坯料的推動過程所用時間不低于5min，可確保鋼坯被燒透，使其具有足夠的鍛造塑性變形能力。

技術領域

本發明涉及磨球制備技術領域，具體為一種高碳磨球鋼制備方法。

背景技術

耐磨鋼球是一種消耗品，主要用途是研磨物料，使物料研磨的更細，以達到使用標準，主要在礦山，電廠，水泥廠，鋼鐵廠，硅砂廠，煤化工等領域用，耐磨鋼球的市場需求量越來越大，鋼球的工作環境也越來越惡劣，碳素鋼球的耐磨性已經不能滿足以上諸行業的研磨要求。另一方面，高合金鋼球雖然耐磨性很好，但是由于高合金球磨用鋼大多采用模鑄，生產效率低、成本高，根本不能滿足市場需求，而高碳磨球鋼也是耐磨鋼球的一種，因此需要一種耐磨性優于碳素鋼球且合金含量低、適于工業大生產的新型高耐磨鋼球。現在國內外市場上所用鋼球多為鑄造鋼球，內部疏松，由于采用澆注成型，球的內部組織粗大，在使用過程中破碎率高、沖擊韌性小，球越大、磨機越大，產生破碎的幾率也就越大；不適合濕磨，鑄球的耐磨性取決于含鉻量，鉻含量越高越耐磨，但鉻元素的特點是易腐蝕，鉻越高越易被腐蝕，特別是礦石中的硫，由于以上的濕磨條件下使用鉻球會造成成本加大、產量降低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高碳磨球鋼制備方法，且制備的高碳磨球鋼具備內部緊密，抗跌落性和沖擊韌性好、耐腐蝕性能大大提高的優點，解決了鑄造鋼球內部疏松、使用過程中破碎率高、沖擊韌性小、不適合濕磨易腐蝕的問題。

本發明提供如下技術方案：一種高碳磨球鋼制備方法，具體包括以下步驟：

一、廢鋼冶煉：將廢鋼和鐵水加入到煉爐中冶煉，當鐵水溫度達到1100～1200℃時，向煉爐中加入石墨、脫氧劑、碳錳、硅鐵、銅、銦、鎵、鎳、高碳鉻鐵，繼續冶煉，且鐵水溫度繼續升高，當鐵水溫度達到1600～1625℃時，將鋼水取出，此時鋼水中的成分含量，按照質量百分比計算，含量控制在C：0.20～ 0.35％、Si：0.10～0.20％、Mn：0.50～0.65％、Cr：0.30～0.40％、P：0.010％～ 0.025％、S≤0.013％、In：0.15～0.30％、Cu：0.10～0.20％；

二、鋼水精煉：經過步驟一的冶煉后，將冶煉后的鋼水轉移至LF爐中，在 LF中進行精煉時，加入電石和螢石石灰、碳化硅、進行通電造渣，并對各成分進行微調，將S的成分進一步降低，使S≤0.010％；

三、真空脫氣：將經過步驟二精煉后的鋼水轉移到VD爐中，將VD爐合蓋，進行真空脫氣，使其內部的真空度達到0.1～0.35pa，經過軟吹處理之后將鋼包取出；

四、連鑄鋼坯：使用連鑄機，將鋼水澆成方形鋼坯，在連鑄的過程中使用結晶器保護高碳保護渣；

五、鋼坯切割：先用氧乙炔點燃的火焰沿鋼坯縱向切割3～6mm*7～9mm的缺口，之后使用冷水將其冷激，使缺口處與膨脹狀態，產生局部組織應力，然后再棒料機上沿缺口處將鋼坯剪斷；

六、鍛造：將切割好的鋼坯料放入感應電爐加熱，其中鍛造加熱的始鍛溫度為950～1100℃，終鍛溫度為800℃～900℃，且每塊鋼坯料的推動過程所用時間不低于5min，使鋼坯制成熱軋圓鋼；