[發明專利]高碳低鉻多元素合金鋼鍛球

無效

• 申請號: 96119445.6
• 申請日: 1996-09-25
• 公開（公告）號: CN1177650A
• 公開（公告）日: 1998-04-01
• 發明（設計）人: 于乃庠;吳博明;馮德勇;沈忠志;李尚華;徐海濤;李光;邱振家
• 申請（專利權）人: 鞍山鋼鐵公司礦山公司;遼陽興華冶煉廠
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50
• 代理公司: 鞍山鋼鐵集團公司專利事務所
• 代理人: 孔金滿

本發明屬于耐磨材料領域，特別是一種制造鍛球的高碳低鉻多元素合金鋼成分及其冶煉工藝和這種鍛球的熱處理工藝。

黑色冶金礦山選礦磨礦作業應用的磨礦介質(磨球)主要有鑄鐵球和鍛鋼球。目前大量應用的鑄鐵球主要有鉻合金白口鐵鑄球和合金球墨鑄鐵球。鉻合金鑄鐵球一般采用電爐熔煉，鐵模或砂模鑄造，經正火、淬火和回火處理，其鉻含量為1.5～18％，還含有鉬、銅等元素。其金相組織主要為珠光體。這種球的表面硬度為HRC45～55，沖擊韌性3～5J/cm²。主要用于水泥行業。合金球黑鑄鐵一般采用沖天爐熔煉，鐵模或砂模鑄造，經過等溫處理，金相組織為貝氏體或貝氏體-馬氏體。表面硬度為HRC50，沖擊韌性8～10J/cm²，部分應用于黑色冶金礦山選礦廠。

鑄鐵球存在的主要問題是沖擊韌性低，表面硬度也不高，除高鉻球超過HRC50以上外，其余都低于HRC50，一般在HRC45～48之間，不能滿足黑色冶金礦山選礦廠大型球磨機使用要求，也難以降低鋼球消耗。

黑色冶金礦山選礦廠普遍采用鍛造鋼球(簡稱鍛球)，大部分是以中高碳普碳鋼為原料，經過鍛造、鍛后余熱淬火。這種鋼球沖擊韌性較高，但表面硬度只有HRC40左右，因此磨損快，消耗高。

目前較先進的技術是采用合金鋼鍛球，經過專門的熱處理，包括正火、淬火和回火處理，其表面硬度達到HRC55左右，中心硬度HRC50左右，沖擊韌性12J/cm²以上。表1為CAPITOL鑄業公司的高碳多合金鋼球典型樣化學成分；表2為ARMCO公司銅鉬低合金鋼球典型樣化學成分；表3為MAX/COP公司高碳多合金鋼球典型樣化學成分。

從上述合金鋼鍛球化學成分分析可知，較合適的碳含量范圍為0.70～1.00％。普遍使用的錳含量為0.6～0.8或0.65～0.95，鉻含量≤0.65。MAX/COP公司的鍛球還含有釩。

所有這些公司所采用的冶煉方法都用電爐煉鋼，以廢鋼為主原料，以其它鐵合金為合金料。熱處理過程為先正火，再采用專用淬火介質進行淬火，因此從冶煉到熱處理的全過程，生產成本都比較高，在合金元素成分設計上也有不夠合理的地方。

表1?CAPITOL鑄業公司高碳多合金鋼球典型樣化學成分

球徑近似尺寸??????????????????????化學元素含量????(％)??英寸????mm??碳??錳??硅??鉻??鉬????磷????硫??鐵??1.5″????38?0.87?0.80?0.37?0.18?0.02?0.060max?0.070max余量??2″????50?0.87?0.80?0.37?0.30?0.02?0.060max?0.070max余量??2.5″????65?0.87?0.80?0.37?0.45?0.02?0.060max?0.070max余量??3″????76?0.87?0.80?0.37?0.55?0.02?0.060max?0.070max余量??3.5″????90?0.87?0.80?0.37?0.60?0.02?0.060max?0.070max余量??4″????100?0.87?0.80?0.37?0.60?0.20?0.060max?0.070max余量??4.5″????115?0.87?0.80?0.37?0.60?0.02?0.060max?0.070max余量??5″????127?0.75?0.70?0.37?0.50?0.02?0.060max?0.070max余量