[发明专利]一种球墨铸铁磨球专用模具及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨技术领域，具体涉及一种球墨铸铁磨球专用模具及其制备工艺。

背景技术

球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。磨球是球磨机设备研磨物料介质，通过磨球之间、磨球与物料之间的碰撞摩擦产生磨削作用，从而将物料的粒径进一步减小。等温淬火球墨铸铁磨球(ADI)是一种节能节材成本低的新型工程材料，用这种材料制成的磨球具有强度高、塑韧性好、耐磨性和耐疲劳性高的特点，因此广泛应用于水泥、煤炭、矿石、煤渣等工况环境中。

但是这种材质制成的磨球由于铁水流动性能好，温度要求高，因此对模具的损伤较大，传统制备模具的材料为灰铸铁，模具采用模体与球碗组合而成，铁水与球碗接触，时间长了之后，球碗受热胀冷缩影响出现变形，必须更换球碗。一般使用年限为3-4年，而球墨铸铁磨球对模具的损耗更大，因此采用灰铸件材质制备的模具已不能适应球墨铸铁磨球的使用。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种球墨铸铁磨球专用模具及其制备工艺，解决了传统技术中采用灰铸铁材料制成的模具耐磨性一般、强度和耐疲劳度低、使用寿命不长的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种球墨铸铁磨球专用模具，其化学成分按重量百分比包括：C：3.6-3.9％，Si：2.1-2.6％，Mn：0.5-0.9％，Cr：≤0.3％，S：≤0.05％，P： ≤0.05％，余为Fe。

优选的，所述球墨铸铁磨球专用模具的化学成分按重量百分比为：C：3.6％，Si：2.1％，Mn：0.5％，Cr：0.1％，S：0.01％，P：0.01％，余为Fe。

优选的，所述球墨铸铁磨球专用模具的化学成分按重量百分比为：C：3.7％，Si：2.3％，Mn：0.7％，Cr：0.2％，S：0.02％，P：0.02％，余为Fe。

优选的，所述球墨铸铁磨球专用模具的化学成分按重量百分比为：C：3.9％，Si：2.6％，Mn：0.9％，Cr：0.23％，S：0.03％，P：0.03％，余为Fe。

一种球墨铸铁磨球专用模具的制备工艺，包括以下步骤：

熔炼：采用中频电炉单炼，对各种入炉材料计量，先加废钢和增碳剂，由于增碳剂加入量比较大，在炉子中熔炼到一半时间时，将增碳剂全部加完，等所有材料熔完后，取样分析；

调质：出炉做球化孕育处理，球化孕育采取冲入法，孕育处理分二次孕育，第一次在球化剂上覆盖，第二次出铁水时随铁水流加入，将球化剂放在铁水仓底部，使铁水可以冲到球化剂上，温度为1500℃-1530℃，球化反应时间为：45-65秒，处理好的铁水必须扒渣干净；

浇注：浇注温度：1360℃-1480℃，浇注时间：必须在球化剂反应结束后10分钟内完成；

打磨：浇注碗的铸件冷却至常温后取出，经打磨除尘后送精加工处理。

具体的，所述的一种球墨铸铁磨球专用模具的制备工艺中熔炼步骤后的铁水原样中的化学成分按重量百分比必须符合以下要求才能进行调质步骤：

C：3.6-3.9％，Si：0.8-1.1％，Mn：0.5-0.8％，Cr：≤0.3％，S：≤0.05％，P：≤0.06％。

(三)有益效果

本发明提供了一种球墨铸铁磨球专用模具及其制备工艺，相对于传统 技术，本发明制备的材质具有耐高温、耐腐蚀、高韧性、抗疲劳综合性能，完全可以取代灰铸铁，用于球墨铸铁模具，虽然其成本比灰铸铁略高，但其使用寿命能提高4-5年，降低了球墨铸球的生产成本，综合效益明显。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种球墨铸铁磨球专用模具，其化学成分按重量百分比包括：C：3.6-3.9％，Si：2.1-2.6％，Mn：0.5-0.9％，Cr：≤0.3％，S：≤0.05％，P：≤0.05％，余为Fe。

实施例1：

所述球墨铸铁磨球专用模具的化学成分按重量百分比为：C：3.6％，Si：2.1％，Mn：0.5％，Cr：0.1％，S：0.01％，P：0.01％，余为Fe。

实施例2：