[发明专利]一种高铬稀土钢球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明研磨机械技术领域，尤其是涉及一种高铬稀土钢球及其制备方法。

背景技术

全国电力、冶金、矿山、建材、化工等行业中粉碎固体物料主要采用球磨机，而钢球作为球磨机中的重要研磨部件，其性能优劣直接决定粉料的质量及球磨效率。球磨机钢球在运转过程中，工作条件十分复杂，当运动件高速运转时，钢球与其支撑装置之间主要是以点或线相接触，承受着集中的周期性的交变载荷，其应力变化可由零到最大，再由最大到零；同时钢球还要承受由于离心力引起的负荷与其支撑装置之间产生的弹性变形；因此，需要钢球具有足够的硬度和耐磨度；此外，在研磨过程中，钢球与磨料、钢球与衬板以及钢球与钢球之间发生的冲撞不可避免，因此，还要求钢球有一定的韧性，避免破球。

目前国内常用的钢球有两大类，一类是铸铁球如：中锰铸铁球、高铬铸铁球、低铬铸铁球及其他的合金铸铁球；另一类是锻钢球如：普通钢球、低合金锻钢球如：40Mn、50Mn、60Mn和45Mn以及B氏体钢球锻球。

目前，缺乏一种铸钢淬透性好的高铬稀土钢球及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种铸钢淬透性好的高铬稀土钢球及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种高铬稀土钢球，包括按照质量百分比计的如下组分组成：

本发明所述的高铬稀土钢球的制备方法，包括如下步骤：

(1)熔炼：将废钢加入钢包中烘烤、熔化、检验，加入碳、硅、钐、锰、镍、铕、铝、铈、钴、钬、镨、铬和铁，粗炼、精炼、连铸、轧制得到成分满足上述范围的热轧圆钢；

(2)锻打：取步骤(1)中得到的热轧圆钢，升温至700-800℃，保温时间为35-45min，升温至温度为1300-1500℃，保温时间为35-45min，剪切成料段，锻打30-40次，将温度调节至950-1000℃，保温时间为35-45min，锻打30-45次，风冷至室温得到表面光滑球形锻件；

(3)热处理：取步骤(2)中得到的球形锻件，升温至800-850℃，保温时间为50-60min，用水淬火时间为8-9min，将温度调节至620-680℃，保温时间为1-2h，冷却至室温，制得高铬稀土钢球。

进一步地，在步骤(2)中，热轧圆钢，升温至700℃，保温时间为35min，升温至温度为1200℃，保温时间为40min，剪切成料段，锻打35次，将温度调节至950℃，保温时间为35min，锻打30次。

进一步地，在步骤(3)中，升温至830℃，保温时间为55min。

进一步地，在步骤(3)中，用水淬火时间为8.5min，将温度调节至650℃，保温时间为1.5h。

有益效果：本发明制备方法简单，铸钢淬透性好，钢的强度、韧性和耐磨性好。在原高铬球基础上调价了稀土，在硬度保障下提高了产品的韧性，使冲击值达到7以上，大大提高了产品应用性能。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)在提高耐磨铸钢的淬透性方面，不选用价格昂贵的镍、钼，而是通过添加生产成本较低的锰、硅和铬来实现；锰元素能提高铸钢的淬透性，降低奥氏体化温度从而降低淬火温度；锰含量偏高，使耐磨铸钢基体组织的晶粒易于长粗，导致韧性下降；锰含量偏低，将降低铸钢的淬透性，从而导致铸钢的耐磨性降低；耐磨铸钢中铬元素的作用在于固溶强化和提高铸钢淬透性。

(2)虽然添加了一定量的锰、硅和铬提高了铸钢的淬透性，同时为了进一步弥补冲击韧度的不足，进而添加钛、钒和稀土，钒能够细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，从而增加了钢的强度、韧性和耐磨性；钛是一种更强的碳化物生成元素，它能稳定地固定钢中的碳，也避免晶界处出现碳化铬，这样既可有效提高钢的晶界强度和韧性，又提高了钢的耐晶界腐蚀性能；稀土的作用是改善材料的微观组织，细化晶粒，同时改善了钢液内部的夹杂物形态。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例1

本发明的一种高铬稀土钢球，包括按照质量百分比计的如下组分组成：

本发明所述的高铬稀土钢球的制备方法，包括如下步骤：