[发明专利]一种高硬度高韧性高铬耐磨球的处理工艺

说明书

本发明提供了一种高硬度高韧性高铬耐磨球的处理工艺，包括以下步骤:(1)淬火：将高铬耐磨球加热至750‑780℃，保温40‑80min，以20‑32℃/min的速度升温至1000‑1050℃，保温30‑60min，随炉冷至850‑870℃，油冷；(2)回火：耐磨球先加热至600‑650℃，保温30‑60min，空冷；再加热至200‑250℃，保温2‑4h，水冷；(3)清洗：研磨抛光，超声波清洗，烘干；(4)渗氮处理：将耐磨球先于300‑340℃下，在纯氨气氛中改性处理2‑4h，然后于450‑480℃下，在纯氨气氛中改性处理3‑6h；本发明通过优化热处理工艺，使最终所制得的耐磨球在达到高硬度、高耐磨性的同时，具有优异的疲劳抗力和韧性，并通过结合两段渗氮处理，进一步加强耐磨球的耐磨性以及耐腐蚀性，使其综合性能更加优异。

技术领域

本发明涉及耐磨球领域，具体涉及一种高硬度高韧性高铬耐磨球的处理工艺。

背景技术

耐磨球(grinding ball)，是一种用于球磨机中的粉碎介质，用于粉碎磨机中的物料，一种是以铬为主要合金元素的白口铸铁简称铬合金铸铁，以铬合金铸铁为材料的铸造磨球称为铬合金铸铁磨球；另一种是以球墨铸铁为材料的铸造磨球称为球墨铸铁磨球，其中通过热处理获得的基体组织主要是贝氏体的球墨铸铁磨球简称贝氏体球铁磨球；通过热处理获得的基体组织主要是马氏体的球墨铸铁磨球简称马氏体球铁磨球。耐磨球广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业球磨机。

近年来，随着我国工业的迅速发展，耐磨球的消耗量很大，采用改善磨球性嫩，提高其使用寿命的方法，将产生很大的经济效益。磨球的耐磨性能与其热处理工艺及后处理工艺密切相关。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高硬度高韧性高铬耐磨球的处理工艺，通过优化热处理工艺，使最终所制得的耐磨球在达到高硬度、高耐磨性的同时，具有优异的疲劳抗力和韧性，并通过结合两段渗氮处理，进一步加强耐磨球的耐磨性以及耐腐蚀性，使其综合性能更加优异。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高硬度高韧性高铬耐磨球的处理工艺，包括以下步骤:

(1)淬火：将高铬耐磨球加热至750-780℃，保温40-80min，然后以20-32℃/min的速度升温至1000-1050℃，保温30-60min，然后随炉冷至850-870℃，再进行油冷；

(2)回火：将经步骤(1)处理的耐磨球先加热至600-650℃，保温30-60min，空冷至室温；然后再加热至200-250℃，保温2-4h，水冷至室温；

(3)清洗：将经步骤(2)处理的耐磨球表面经机械研磨抛光后，用丙酮超声波清洗10-20min，烘干；

(4)渗氮处理：采用等离子体源渗氮技术，将经步骤(3)处理的耐磨球先于300-340℃下，在纯氨气氛中改性处理2-4h，然后于450-480℃下，在纯氨气氛中改性处理3-6h，即得。

优选地，所述高铬耐磨球由以下重量百分比的元素组成：C：2.6-3.1％，Si：0.95-1.35％，Mn：1.45-1.75％，Cr：13.5-15.8％，Mo：0.5-0.95％，V：0.25-0.5％，Nb：0.4-0.75％，Cu：0.2-0.8％，RE：0.05-0.15％，S≤0.04，P≤0.06，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，所述高铬耐磨球由以下重量百分比的元素组成：C：2.9％，Si：1.1％，Mn：1.63％，Cr：14.2％，Mo：0.8％，V：0.3％，Nb：0.6％，Cu：0.6％，RE：0.15％，S≤0.04，P≤0.06，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，所述RE为重量百分比为30-50％的Ce与重量百分比为50-70％的Yb的混合物。