[发明专利]一种耐腐蚀高硬耐磨球及其制备工艺

权利要求书

1.一种耐腐蚀高硬耐磨球，其包括耐磨球体和耐磨球表面熔覆层。

2.如权利要求1所述的一种耐腐蚀高硬耐磨球，其特征在于，所述耐磨球体包括以质量分数计的Mn：1.1～1.22％、Co：5.0～5.8％、Cr：2.8～3.12％、Zr：0.05～0.15％、Nb：

0.02～0.045％、W：0.4～0.6％、Re：0.1～0.25％、Ni：0.20～0.40％、Mo：0.06～

0.11％、Si：1.15～1.80％、C：1.5～2.23％、V：0.05～0.15％、P≤0.012％、S≤0.012％，其余为Fe及不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述的一种耐腐蚀高硬耐磨球，其特征在于，所述耐磨球表面熔覆层分为贴合于所述耐磨球体外表面的里熔覆层和均布于所述里熔覆层外表面的表熔覆层。

4.如权利要求1所述的一种耐腐蚀高硬耐磨球，其特征在于，所述里熔覆层包括以质量分数计的Mg：12～14％、Li：3～5％、Cr：2～4％、W：4～8％、Mo：3～7％、Sr：3～7％、Mn：5～7％、Co：3～6％、V：6～8％、Ni：3～5％、B：3～7％、Cr₃C₂：20～30％、纳米改性剂：3～5％，其余为Fe及不可避免的杂质。

5.如权利要求1所述的一种耐腐蚀高硬耐磨球，其特征在于，所述表熔覆层包括以质量分数计的Mg：12～14％、Li：3～5％、Cr：2～4％、W：4～8％、Mo：3～7％、Sr：3～7％、Mn：5～7％、Co：3～6％、V：6～8％、Ni：3～5％、B：3～7％、Cr₃C₂：35～45％，其余为Fe及不可避免的杂质。

6.如权利要求1～5中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照所述耐磨球中各化学成分重量配比，将制备原料加入感应炉中进行熔炼，待原料完全高温溶解后，对熔融状的物料进行搅拌，随后保温状态下静止一段时间，得到质量合格的铁液，随后将铁液经脱氧、扒渣、浇注后，得到耐磨球坯体；

S2、将耐磨球坯体空冷至室温，随后将冷却后的铸件加热至880～930℃，保温3小时后，通过油淬方式进行淬火工艺，当降温至720～760℃时，再升温至910～950℃，保温1～2小时后，再次对铸件进行油淬，降温至500～530℃，保温2小时后，在空气中冷却至室温，得到耐磨球基体；

S3、选用清洗剂清除掉基底表面的杂质和油污，所述清洗剂包括工业用二氯乙烷、工业用四氯化碳、工业用三氯乙烯、工业酒精(浓度不低于95.6％)、浓硝酸(浓度不低于98％)、碱性脱脂液的一种或几种，清洗后进行烘干干燥；

S4、在等离子熔覆工艺前对熔覆层粉末进行预处理：将粉末进行过筛，保留过筛粉末粒度尺寸分布在110～120目，将过筛粉末在150℃温度下进行干燥1～2小时，为防止粉末板结在干燥过程中需要进行2～3次翻拌；

S5、以里熔覆层粉末为原料在耐磨球基体表面通过等离子熔覆的方式制备里熔覆层，等离子熔覆配合同步送粉进行，其工艺参数如下：，工作电流110～150A，工作电压15～20V，，保护气体流量1.3m³/h，送粉气体流量0.65m³/h，喷嘴距表面距离8mm，扫描速度175～185mm/min；

S6、将均布里熔覆层的耐磨球基体加热至450～530℃，保温2小时后空冷至室温。

S7、以表熔覆层粉末为原料在耐磨球基体表面通过等离子熔覆的方式制备里熔覆层，等离子熔覆配合同步送粉进行，其工艺参数如下：工作电流110～150A，工作电压15～20V，保护气体流量1.3m³/h，送粉气体流量0.65m³/h，喷嘴距表面距离10mm，扫描速度195～205mm/min。

S8、将经过S7步骤得到的耐磨球经低温回火后得到所述高硬度耐磨球，其具体工艺为：将耐磨球体升温至240℃，保温25min，升温至280℃，保温45min，升温至320℃，保温60min，升温至410℃，保温70min，升温至570℃，保温120min，空冷至室温，再加热至250℃，保温2h，得到耐腐蚀高硬耐磨球；

S9、将经过S4步骤的高硬度耐磨球进行研磨抛光、超声波清洗、烘干。