[发明专利]一种高铬磨球及其二次变质加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨球及其加工方法，更具体地，是一种高铬磨球及其二次变质加工工艺。

背景技术

磨损是工件失效的主要形式之一，磨损造成了能源和钢铁原材料的大量消耗。磨球是球磨机中最常用的研磨体，在使用中消耗最大，随着工业的发展，磨机逐渐趋于大型化，普通配方以及采用传统加工方法加工的磨球的耐磨性、硬度、韧性以及抗冲击性能已不能满足现有大型化磨机的要求，从而导致磨球的消耗大幅增长，这不仅消耗大量的钢铁材料，且大量的铁粉进入锅炉，侵蚀锅炉零部件，降低锅炉的使用寿命。因此，不断研究以提高磨球的性能，降低其单位损耗有着重大的经济意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种高铬磨球及其二次变质加工工艺，通过采用独特的配方及二次加工工艺，本发明制造的高铬磨球具有高耐磨、高硬度、高韧性以及抗高冲击性能的特点。

本发明是通过如下技术手段实现的：

一种高铬磨球，按重量百分比含有以下组分：1.80％～3.20％的C、0.30％～1.00％的S i、0.20％～1.00％的Mn、10.00％～13.00％的Cr、0～0.10％的S、0～0.10％的P、0～0.10％的Mo、0～0.005％的B、0～0.020％的Ti、0～0.060％的V以及余量的Fe，其中，Ti和B的重量比大于3，V和Ti的重量比大于2.8。

本发明的高铬磨球的二次变质加工工艺，包括以下步骤：

(1)对钢铁进行成分检测，选取C、P、S含量合格的钢铁为主料，再按权利要求1所述的比例加入硅铁、锰铁、铬铁以及钼铁，送入熔炼炉中进行升温熔炼，当铁水温度达到1480～1500℃时，取样进行化学成分分析，并通过喂线微调以控制各成分的重量百分比，当温度达到1540～1560℃时，依次进行沉淀脱氧和终脱氧；

(2)将步骤(1)中脱氧的钢水冷却至1520℃，向熔炼炉内撒入集渣剂并扒净炉内渣后，按权利要求1所述重量比加入经200℃烘烤过的硼铁、钛铁和钒铁，继续熔炼3～5分钟，完成炉内一次变质处理，经终脱氧后出炉；

(3)二次变质剂的配制：按重量百分比取工业硝酸钾20％、经150℃烘烤的稀土硅铁合金75％、经150℃烘烤的稀土镁硅铁合金5％混合均匀配制成二次变质剂，其中所述稀土硅铁合金和稀土镁硅铁合金的粒度为5～10mm，稀土硅铁合金中稀土的重量百分比为20～22％，稀土镁硅铁合金中稀土的重量百分比为6～9％，镁的重量百分比为6～8％；

(4)用步骤(3)中所得的二次变质剂对步骤(2)中经一次变质处理后的铁水用包内冲入法进行二次变质处理，其中，所述二次变质剂与铁水的重量比为0.3～0.5∶100；

(5)向经二次变质处理的铁水中加入集渣剂并扒净包内渣子，随后再撒入一层集渣剂，降温至1480～1500℃后进行浇注，得到铸件；

(6)将铸件升温至930～960℃，进行高温油淬，在340～360℃下回火，其中，所述高温淬火的保温时间为每25mm壁厚保温1小时，所述回火的保温时间为每25mm壁厚保温1.5～2小时，得到成品。

所述高温淬火选自空淬或油淬。

本发明采用特定的成分配方，严格控制钛、硼、钒之间的重量比，通过二次用不同变质剂进行变质处理，一次在炉内，一次在包内，实现了所得高铬磨球的高耐磨、高硬度、高韧性以及抗高冲击性能的目的，从而延长了磨球的使用寿命，节约了能耗以及原材料的消耗，降低了运营成本。

具体实施方式

以下通过具体实施方式进一步描述本发明，由技术常识可知，本发明也可通过其它的不脱离本发明技术特征的方案来描述，因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内的改变均被本发明包含。

实施例1：

按照如下方法制备高铬磨球：

(1)对100公斤钢铁进行成分检测，根据检测结果，其C、S、P的含量(最好能补充检测的含量结果)均在要求的范围之内，含有的其他元素的种类符合要求，且含量均未超标，在合格的钢铁中加入0.7公斤硅含量为70％的硅铁、0.8公斤锰含量为60％的锰铁、23.5公斤铬含量为58％的铬铁以及0.021公斤钼含量为55％的钼铁，送入熔炼炉中进行升温熔炼，当铁水温度达到1480℃时，取样进行化学成分分析，C：2.63％、Si：0.47％、Mn：0.48％、Cr：10.86％、P：0.029％、S：0.023％、Mo：0.048、B：0.0019％、Ti：0.010％、V：0.027％，所有成分含量均在要求的范围内，无需微调，当温度达到1550℃时，依次进行沉淀脱氧和终脱氧；