[发明专利]一种高强度高铬铸造耐磨钢球

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨钢球的技术领域，尤其涉及一种高强度高铬铸造耐磨钢球。

背景技术

在火力发电厂中，钢球磨煤机的使用非常普遍，但是衬板与钢球的磨损始终是一个较突出的问题。由于衬板更换困难，所以提高衬板的寿命，对提高火力发电厂的经济效益尤为重要。影响衬板使用寿命的因素很多，其中材质是影响衬板使用寿命的最重要因素。现有技术中的耐磨钢球的强度和耐磨性均无法满足实际的需求，故此亟需开发一种高强度高铬铸造耐磨钢球来解决现有技术中的问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高强度高铬铸造耐磨钢球。

本发明提出的一种高强度高铬铸造耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.2-13.8％；C：1.9-2.8％；Si：1.4-2.9％；Mn：0.3-1.5％；Cu：0.6-1.2％；Mo：0.35-0.65％；B：0.3-2.2％；Ti：0.02-0.13％；Al：0.05-0.18％；S：0.000-0.02％；P：0.00-0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，碳硅当量值(C+1/3Si)为2.37-3.77。

优选地，Mn的含量与Cr的含量之比以重量比计，满足0.022＜(Mn/Cr)＜0.114。

优选地，Si的含量与Mn的含量之比以重量比计，满足0.93＜(Si/Mn)＜9.67。

优选地，Cr的含量与Cu、Mn和Mo合计含量之比以重量比计，满足3.94＜Cr/(Cu+Mn+Mo)＜11.04。

优选地，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.3-13.7％；C：2.0-2.7％；Si：1.5-2.8％；Mn：0.4-1.4％；Cu：0.7-1.1％；Mo：0.38-0.62％；B：0.4-2.1％；Ti：0.03-0.12％；Al：0.06-0.17％；S：0.001-0.018％；P：0.01-0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，其各组分的重量百分数如下：Cr：13.5％；C：2.35％；Si：2.15％；Mn：0.9％；Cu：0.9％；Mo：0.5％；B：1.25％；Ti：0.075％；Al：0.115％；S：0.01％；P：0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明的制备方法，包括如下步骤：

S1、熔炼：依次将生铁、废钢、铬铁、钼铁、锰铁、电解铜、硅铁、电解铝和钛铁矿放入熔炼炉中进行熔炼，出炉前炉内插铝脱氧，包内稀土处理，出炉温度为1500-1600℃，得到合金液，接着进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：Cr：13.2-13.8％；C：1.9-2.8％；Si：1.4-2.9％；Mn：0.3-1.5％；Cu：0.6-1.2％；Mo：0.35-0.65％；B：0.3-2.2％；Ti：0.02-0.13％；Al：0.05-0.18％；S：0.000-0.02％；P：0.00-0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质；

S2、铸造：将S2中得到合金液进行浇注，木模缩尺比采用1-3％，采用水玻璃石英砂进行造型，二氧化碳吹干，浇注温度为1400-1500℃，浇注时，包内用草木灰去渣，浇注结束后于650-850℃保温3-5h，开箱冷却至室温得到铸件；

S3、热处理：将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，将铸件置于氢氧化钠和氢氧化钾混合物中静置20-40min，然后升温至850-910℃，保温35-45min，接着放入淬火介质中冷却至室温，接着升温至180-220℃，保温2-4h进行回火处理，然后空冷至室温得高强度高铬铸造耐磨钢球。

铬:铬的加入主要起以下作用：固溶强化基体并提高钢的淬透性；与碳结合,形成弥散分布的高硬度碳化物；提高钢的回火稳定性。确定铬含量为13.2-13.8％。

碳：碳是钢中影响各项性能的主导元素，在一定范围内碳含量增加，强度、硬度及耐磨性提高，而韧性下降。为保证钢在具有一定韧性的同时，又具有较高的硬度和良好的耐磨性，确定碳含量为1.9-2.8％。

硅：有显著的固溶强化作用，并使钢的回火脆性温度移向高温，这就使钢的回火温度提高，获得较高的韧性。确定硅含量为1.4-2.9％。

锰:锰在钢中能提高淬透性及强度，显著增加残余奥氏体量，并增大钢的过热倾向和增大回火脆性倾向。确定锰含量为0.6-0.8％。