[發明專利]一種含硼高鉻耐磨鋼球的制備方法

有效

• 申請號: 202110808271.X
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113637889B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 張金龍;周鍵;張姍
• 申請（專利權）人: 安徽瑞泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/06;C22C33/08;C21C1/08;B22C9/22;C21D9/36;C21D1/18;C21D5/00;B02C17/20;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/20;C22C38/32;C22C38/28
• 代理公司: 合肥金律專利代理事務所(普通合伙) 34184
• 代理人: 楊霞

本發明提出了一種含硼高鉻耐磨鋼球的制備方法，按照如下重量百分比含量的化學組成成分：C：1.9?2.7％、Si：0.5?0.9％、Mn：0.4?0.8％、Cr：13.0?20.0％、Cu：0.3?0.7％、B：0.4?0.9％、Ti：0.2?0.5％、S：≤0.03％、P：≤0.05％，其余為Fe及不可避免雜質進行配料并熔煉，得到熔煉液；向所得熔煉液中加入孕育劑進行孕育處理，再澆鑄成型，得到球坯；將所得球坯加熱至880?980℃，保溫1?2h后，淬入鹽浴中保溫1?3h，鹽浴溫度為160?250℃，取出后空冷至室溫，再進行低溫回火處理，即得到所述耐磨鋼球。該耐磨鋼球耐磨鋼球性能穩定，硬度高，韌性好，耐磨性能優良，制備方法操作方便，工藝容易控制，產品質量穩定。

技術領域

本發明涉及耐磨材料技術領域，尤其涉及一種含硼高鉻耐磨鋼球的制備方法。

背景技術

鋼鐵耐磨材料在礦山領域有著廣泛的應用前景和作用，隨著技術的革新，傳統材料逐漸被淘汰，取而代之的是多功能復合材料，多功能復合材料具有傳統材料所不具有的優點如耐磨損、耐壓、抗疲勞等。目前這些復合材料在鑄鐵領域尤其是耐磨球鑄造制備中應用較為廣泛，如根據耐磨球制備材料中金屬鉻的含量不同，將耐磨球分為高鉻、中鉻以及低鉻，且不同鉻含量的耐磨球其性能相差較大。

高鉻鑄鐵磨球在干磨介質中，耐磨性好，但生產成本高，破碎率較高，低合金白口鑄鐵性能較差，目前較少使用，而中錳球鐵磨球制造方便、生產成本低，但沖擊韌性低，磨球破碎率高?，F有技術中，減少高鉻鑄鐵磨球破碎率的方法是進一步提高磨球硬度。公開專利CN109930057A中，其所提出的一種鉻鑄鐵研磨體按質量百分含量的化學成分是：C：2.5-2.8％、Si≤0.5％、Mn：0.15-0.25％、Mo：0-2.5％、Cr：15-20％、Al：0.01-0.8％、Ni：0.05-0.10％、Re：0.1-0.2％、P≤0.05％、S≤0.05％，余量為Fe；該技術采用淬火+回火工藝，雖獲得硬度HRC≥65的耐磨鑄鐵，但工藝復雜、熱處理成本高。

目前，在高鉻鑄鐵磨球容易破碎的現狀下，除了需要增加鋼球的硬度，還需要確保鋼球具有足夠韌性。

發明內容

基于背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種含硼高鉻耐磨鋼球的制備方法，所得耐磨鋼球性能穩定，硬度高，韌性好，耐磨性能優良，制備方法操作方便，工藝容易控制，產品質量穩定。

本發明提出的一種含硼高鉻耐磨鋼球的制備方法，其具體包括如下步驟：

(1)、按照如下重量百分比含量的化學組成成分：C：1.9-2.7％、Si：0.5-0.9％、Mn：0.4-0.8％、Cr：13.0-20.0％、Cu：0.3-0.7％、B：0.4-0.9％、Ti：0.2-0.5％、S：≤0.03％、P：≤0.05％，其余為Fe及不可避免雜質進行配料并熔煉，得到熔煉液；

(2)、向所得熔煉液中加入孕育劑進行孕育處理，再澆鑄成型，得到球坯；

(3)、將所得球坯加熱至880-980℃，保溫1-2h后，淬入鹽浴中保溫1-3h，鹽浴溫度為160-250℃，取出后空冷至室溫，再進行低溫回火處理，即得到所述耐磨鋼球。

本發明所述耐磨鋼球性能取決于金相組織，而一定的組織取決于熱處理工藝，本發明化學成分是通過下述原理調控的：

碳(C)：C是調控高鉻鋼球強度和韌性的主要元素，在本發明所述合金組成中，為了避免C含量過高導致碳化物增加，碳化物雖然可以改善鋼球耐磨性能，但是隨著碳化物的含量增加韌性隨之卻下降，因此為了兼顧所得耐磨鋼球的耐磨性和韌性，將鋼球中C的含量控制為1.9-2.7％。

硅(Si)：Si是通過脫氧和固溶強化來有效提高強度的元素，但Si元素含量過高會導致鋼的韌性下降，為了獲得上述強度增強的效果，將鋼球中Si的含量控制為0.5-0.9％。