[发明专利]一种钢球加工工艺

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种钢球加工工艺，特别适用于生产磨矿用钢球。

现有技术

邯郸钢铁总厂申请的“球磨钢球轧后余热处理工艺及设备”专利(专利号CN85104240)存在以下不足：

1.淬火后钢球温度为180～300℃，再进行保温自回火，由于含碳、锰范围大，钢球硬度、韧性波动大，且保温自回火其温度不易控制和掌握。

2.钢球硬度提高到45～62HRC，未说明是表面硬度或是平均体积硬度，采用淬火后钢球温度为180～300℃，再进行保温自回火，是达不到62HRC的。

攀枝花矿山公司和原西昌市铁工厂申请的“钢球热处理工艺”专利申请(申请号92108118,9)也存在以下不足：

1.该工艺只适应于攀枝花生产的U₇₁Mn材质，适合其它高碳钢。钢坯含硅范围小，只限于0.096以下，对于含硅大于0.40％的钢坯，此工艺不适用。

2.该工艺生产的钢球，硬度在回火3小时后，要下降5～8HRC，且在有酸性腐蚀的有色金属选矿中使用，不抗酸，不耐磨。

3.回火温度偏低，时间短。对钢坯含碳0.789％以上，硅在0.40～0.85％范围，该工艺不适用，生产出的钢球破碎率很高，正园率低，影响磨矿效果。

发明的目的：

本发明的目的是提供一种利用高碳钢坯，生产高硬度、抗酸、耐磨、质量稳定的钢球加工工艺。

技术方案及其有益效果：

利用高碳钢坯，采用选择钢坯、下料、加热、模锻、预冷、回火、空冷加工工艺，其特征在于：钢坯含碳为0.78～0.90％，含硅为0.75～0.85％，利用锻后余热，使其预冷到800℃左右开始进入淬火池淬火，淬火介质为清水，水温不超过30℃，回火温度为240～250℃，时间为6小时。

本发明与其它工艺相比，具有以下优点：

1.钢坯含碳、硅高，含碳0.78～0.90％，含硅0.75～0.85％；

2.淬火时间长，冷却温度低，淬火冷却后钢球出水温度易于控制和掌握；

3.回火温度稳定，生产的钢球质量稳定，抗酸、耐磨；

4.用该加工工艺生产的钢球硬度高，其表面硬度为62HRC，心部硬度为56.5HRC，平均体积硬度(AVH)值为60HRC，冲击韧性值为主3j/cm²；

5.用该加工工艺生产的钢球用于选矿厂，其磨矿单耗大大降低。

本发明是通过以下措施实现的：

钢球加工工艺流程是：选择钢坯→下料→加热→模锻→预冷→淬火→回火→空冷→入库。

各段工艺具体要求如下；

1.钢坯选择：钢坯含碳为0.78～0.90％，含硅0.75～0.85％，锰0.85～0.95％，磷≤0.05％，硫≤0.04％。若有混合坯必须经过严格选择。

2.下料：采用热切，不允许冷切。

3.加热：先将炉体预热，再投入球坯。既要防止加热过快，时间过短。又要防止加热过慢，时间过长。炉体预热到650℃投坯，再加热到)050～1150℃后保温30分钟再摸锻。

4.模锻：为了使钢球具有很好的致密度和园度，空气锤贯锤不少于30次，轻锤20次以上并随时清除锻模内的氧化铁皮，在空气锤旁安放小型鼓风机，让其在模锻过程中将氧化铁皮吹净，避免钢球出现凹凸现象，让钢球保持良好的光结度。

5.预冷：钢球始锻温度为1100±30℃，终锻温度必须高于880℃以上，锻后余热从880℃左右预冷到800℃左右，钢球由黄色变为红色再变为微红色开始入水液淬火，淬火温度过低过高都会影响钢球的体积硬度。

6.淬火：淬火池应有足够的容积，水要长流，严防水温超过30℃，以免影响淬火效果。淬火介质为清水，并不准有肥皂水、油脂等杂质混入，避免水质恶化。随时清除池内堆积的氧化铁皮。

7.回火：为及时消除淬火应力，防止炸裂应及时回火。回火温度以任意速度从180℃提高到240～250℃，回火时间从温度到240℃计时，恒温6小时，回火介质为50～100号机械油，H₂回火油为最佳，回火后空冷至常温。