[发明专利]一种球磨机用高硬度耐磨球及其制备工艺

权利要求书

1.一种球磨机用高硬度耐磨球，其包括耐磨球熔覆层与耐磨球基体。

2.如权利要求1所述的一种球磨机用高硬度耐磨球，其特征在于，所述耐磨球基体包括以质量分数计的C：0.4～1.3％、Si：0.55～0.78％、Mn：1.1～1.42％、Cr：10.1～13.42％、Ni：0.65～0.75％、Cu：0.4～0.6％、Zr：0.05～0.15％、Nb：0.02～0.045％、Mo：0.4～0.7％、W：0.3～0.8％、Re：0.1～0.25％、V：0.05～0.15％、P≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述的一种球磨机用高硬度耐磨球，其特征在于，所述熔覆层包括合熔覆粉末和陶瓷粉末组成，其中，所述熔覆粉末粒径为100-180nm，包括以质量分数计的Cr：22.3～28.0％、Mo：5.0～10.0％、W：4.9～9.7％、Si：0.3～0.8％、C：0.009～0.01％、N：0.0784～0.1734％，余量为钴，其中，制备所述熔覆粉末的金属原料中钼和钨的重量百分比相同。

4.如权利要求3所述的一种球磨机用高硬度耐磨球，其特征在于，所述陶瓷粉末包括以质量分数计的C:0.3～5％、Cr:8～16％、Co:0.5～2.5％、Mo:1～4％、V:0.5～1.0％、Si:0.5～3.5％、Mn：0.5～1％、Ni:1.5～8％、B:0.5～4％、P:0.05～0.1％,余量为Fe，并加入质量分数为:3～5％的Al₂O₃作耐磨陶瓷相。

5.如权利要求1～4中任一项所述的球磨机用高硬度耐磨球制备工艺，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，将耐磨球坯体置于固定位置，通过喷雾冷却作为淬火方式，将冷却后的铸件加热至880-930℃，保温3-3.5小时后，喷水蒸气降温，通过控制蒸汽射速以保持降温速度为4-8℃/s，当降温至700-750℃时，再升温至900-950℃，保温1-2小时后，增大水蒸气喷射速度，控制降温速度为15-25℃/s，降温至600-650℃，保温1-1.5小时后，在空气中冷却至室温，得到耐磨球基体；

S3，将所得的耐磨球基体表面喷涂熔覆粉末和陶瓷粉末同时激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速在其表面凝固后形成表面涂层。所述激光熔覆技术工艺参数为：激光熔覆粉末的粒度为40～55μm，激光功率为1350～1550W，设有氩气保护激光池；光斑直径为2mm；熔覆速度为240～360mm/min；

S4、将经过S3步骤得到的耐磨球以分段升温方式加热，加热至570～600℃后保温一段时间，随后将耐磨球空冷至室温以实现回火工艺；

S5、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。

6.如权利要求5所述的一种球磨机用高硬度耐磨球，其特征在于，在S1中，具体步骤如下：按照所述耐磨球中各化学成分重量配比，将钢、锰铁合金、铬铁合金、钨铼合金、稀土合金、生铁、钒铁合金、镍铜合金、镍铬合金加入感应炉中进行熔炼，熔炼温度为1550-1650℃，待原料完全高温溶解后，对熔融状的物料进行搅拌30-40分钟，随后保温状态下静止1-1.5小时，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。

7.如权利要求5所述的一种球磨机用高硬度耐磨球，其特征在于，在S3中，所述喷涂熔覆粉末和陶瓷粉末的方式为同步送粉，送粉速度为30～42mg/s。

8.如权利要求5所述的一种球磨机用高硬度耐磨球，其特征在于，在S4中，具体步骤如下：将初级耐磨球升温至200～240℃，保温25～35min，升温至270～280℃，保温30～45min，升温至300～320℃，保温40～60min，升温至400～410℃，保温60～70min，升温至570～600℃，保温120～200min，空冷至室温，再加热至200～250℃，保温2～4h，得到球磨机用高硬度耐磨球。