[发明专利]一种适于半自磨机使用的奥铁体球铁磨球及加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及奥铁体球铁磨球，尤其涉及一种适于半自磨机使用的奥铁体球铁磨球及加工工艺。

背景技术

目前国内磨球现有的高铬球、低铬球、锻钢球、ADI磨球、CADI磨球等。

高铬球、低铬球是铸造加工球，因存在冲击韧性低，碎球率高，硬度低，耐磨差等缺陷，主要由碳化物与马氏体组成，只能用于小型球磨机。

半自磨机由于磨机半径大，所需磨球冲击值必须高，半自磨机目前国际国内使用磨球通用锻造球，是通过成品棒料钢材切割、锻造、热处理制造而成，因此没有偏析、疏松缺陷，性能稳定，冲击值高15-40J，但因淬透性差，心部硬度偏低，只有35-42HRC，几乎没有加工硬化能力，耐磨性差，磨耗高。

奥铁体球铁磨球，是一种铸造成型，通过特殊热处理而成的磨球，现在普遍用于球磨机，ADI磨球、CADI磨球属于这类磨球。

奥铁体球铁磨球是一种具有高强度高韧性，尤其具有强加工硬化能力的磨球，其应用领域广泛，适用于高冲击耐磨场合，属于铸造加工领域，在冶金矿山机械、水泥制造、火力发电等领域都有广泛的应用，但因铸造缺型陷、热处理工艺复杂，冲击值偏低，奥铁体球铁磨球一直不能在半自磨机上使用。

发明内容

鉴于上述不足因素，本发明目的在于提供一种新型球铁材料的磨球，通过成分优化设计、特殊铸造成型方法、合理热处理工艺，旨在解决提高奥铁体球铁磨球的冲击值、硬度、落球试验次数，通过现场试用，满足自磨机的使用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种适于半自磨机使用的奥铁体球铁磨球，包括以下质量百分比的组份：碳3.2％-3.9％，硅2.30％-2.93％，锰0.96％-2.80％，铬0.21％-0.90％，铜0.11％-0.60％，钼0.10％-0.80％，钒0.10％-0.68％，钛0.10％-0.78％，铌0.01％-0.09％，0≤磷＜0.05％，0≤硫＜0.03％、镁0.03％-0.05％、稀土元素0.02％-0.03％，余量为铁。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种奥铁体磨球，本发明是在CADI基础上优化合金成分，是在传统C-Si系球铁基础上优化了C、Si、Mn等含量，并添加了V、Ti、Mo、Cu、Nb等，在结晶过程中V、Ti、Nb的加入增多了行核点使晶粒细化，并有少量碳化物形成增加硬度，由于碳化物细小，在提高硬度的前提下而对韧性的影响很小，Mo、Cu的加入使铸锭整体淬透性增强，Ms点下移，下贝氏体铁素体更易形成，从而配置一种全新的球铁材料,将球墨铸铁铸态碳化物的含量控制在适量范围内。

本发明所述奥铁体球铁磨球具有韧性高、硬度高、硬化能力强等特点，解决了一般CADI磨球心部硬度低、冲击韧性差的问题,尤其对于直径大于120mm的磨球很好的解决了淬透性的问题。可以广泛应用于半自磨机等设备。

稀土元素主要是镧、铈、钇等。优选地，所述稀土元素为复合稀土。复合稀土指两种或两种以上稀土元素的混合。

采取上述技术方案的有益效果为：通过添加稀土元素使片状石墨呈球状；使球状石墨保持长时间不变形；可深度降低氧和硫的含量,降低磷、硫、氢、砷、锑、铋、铅、锡等低熔点元素的有害作用；能改变夹杂物的性质、形态和分布；能细化钢的凝固组织,从而改善钢的性能；偏聚于晶界,引起晶界的结构、化学成分和性能的变化,并影响其它元素的扩散和新相形核与长大,从而导致钢的组织与性能发生变化,这种变化被认为是稀土的微合金化作用。

本发明还提供一种上述的奥铁体球铁磨球在半自磨机中的应用。

本发明提供一种适于半自磨机使用的奥铁体球铁磨球的加工工艺，包括以下步骤：

将铸造成型的铸态磨球进行热处理工艺；

所述铸态磨球包括以下质量百分比的组份：碳3.2％-3.9％，硅2.30％-2.93％，锰0.96％-2.80％，铬0.21％-0.90％，铜0.11％-0.60％，钼0.10％-0.80％，钒0.10％-0.68％，钛0.10％-0.78％，铌0.01％-0.09％，0≤磷＜0.05％，0≤硫＜0.03％，镁0.03％-0.05％，稀土元素0.02％-0.03％，余量为铁；

所述热处理工艺的具体操作为：将铸态磨球升温后保温，之后盐浴等温淬火，得到制作完成的奥铁体球铁磨球。

本发明所述的加工工艺具有操作简单、制作的奥铁体球铁磨球具有韧性高、硬度高、硬化能力强等优点。

进一步，所述铸造成型的方法为：