[发明专利]一种矿山用低铬铸铁磨球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种矿山用低铬铸铁磨球及其制备方法，其中，磨球的化学成分及重量百分比为：Cr：2.2‑2.8％、C：2.9‑3.1％、Si：0.6‑0.8％、Mn：0.8‑1％、Cu：0.06‑0.12％、Mo：0.04‑0.06％、Zr：0.03‑0.05％、V：0.01‑0.02％、Ce：0.01‑0.02％、Nb：0.005‑0.015％、B：0.005‑0.015％、P：≤0.1％、S：≤0.1％，余量为Fe。本发明制得的磨球机械性能优良、耐磨性高、破碎率低，并且具有较低的生产成本，满足矿山行业的使用需求。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种矿山用低铬铸铁磨球及其制备方法。

背景技术

磨球是建筑、矿山、冶金、电力等行业用于破碎物料最常用的研磨介质。据初步统计，全国磨球使用量已达到260-400万t/a。在矿山行业中，磨球主要应用于选矿工序，起到破碎和研磨矿石的作用，由于磨球的消耗量巨大，对矿企的生产成本起到重要的影响。其中，低铬铸铁磨球由于生产工艺简单、成本低而在矿山行业中得到普遍的应用。但是，低铬铸铁磨球存在硬度、韧性低的问题，其耐磨性和抗冲击性较差，对矿石破碎过程中的高应力冲击、挤压和研磨的适应性差，其磨耗大、破碎率高，导致磨矿效率降低，难以满足企业高效生产的需要。添加合金化元素虽然能提高低铬铸铁磨球的力学性能，但是，合金化元素含量过高，对熔炼、热处理工艺的要求也相应提高，增加了工艺的难度，而且合金化元素通常价格较为昂贵，会导致成本大幅度增加；合金化元素含量过低，则无法达到期望的性能指标。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种矿山用低铬铸铁磨球及其制备方法。

本发明提出的一种矿山用低铬铸铁磨球，所述磨球的化学成分及重量百分比为：Cr：2.2-2.8％、C：2.9-3.1％、Si：0.6-0.8％、Mn：0.8-1％、Cu：0.06-0.12％、Mo：0.04-0.06％、Zr：0.03-0.05％、V：0.01-0.02％、Ce：0.01-0.02％、Nb：0.005-0.015％、B：0.005-0.015％、P：≤0.05％、S：≤0.05％，余量为Fe。

优选地，磨球的化学成分及重量百分比为：Cr：2.65％、C：3.05％、Si：0.75％、Mn：0.85％、Cu：0.10％、Mo：0.05％、Zr：0.04％、V：0.015％、Ce：0.015％、Nb：0.01％、B：0.01％、P：≤0.05％、S：≤0.05％，余量为Fe。

一种所述的矿山用低铬铸铁磨球的制备方法，包括下述步骤：

S1、按重量配比称取原料，在中频感应炉中熔炼得到铁水；

S2、向步骤S1所述的铁水中加入孕育剂进行孕育处理，然后浇注，得到磨球坯体；

S3、将步骤2所述磨球坯体先在820-890℃进行高温回火，淬火冷却至30-80℃后，再在200-230℃低温回火1-2h，淬火冷却至室温，即得。

优选地，所述步骤S3中，高温回火的具体步骤为：先在820-830℃保温处理15-20min，然后升温至845-855℃，保温处理25-35min，最后升温至880-890℃，保温处理5-10min；升温速度为5-8℃/min。

优选地，所述步骤S1中，熔炼的温度为1460-1480℃。

优选地，所述孕育剂为75硅铁孕育剂；孕育剂的加入量为铁水重量的0.1-0.2％。

优选地，所述步骤S2中，孕育处理的方法为：将孕育剂放入出铁包底部，冲入铁水进行孕育处理。

优选地，所述步骤S3中，高温回火后淬火冷却方式为水冷冷却，其中水温为25-30℃；低温回火后淬火冷却方式为空冷冷却。

本发明的有益效果如下：