[发明专利]一种中铬多元合金耐磨球

摘要

本发明公开了一种中铬多元合金耐磨球，其组成包括：废钢、铬铁、钼铁、钒铁、锰铁、硅铁、金属锌；其制备工艺中，真空熔覆工艺参数：温度为1050-1250℃，时间为3-5h，真空度为5-6×10^-4Pa，升温时冷却水进水水压为0.45-0.55MPa，降温前1min进水水压为2.2-2.5MPa，120-145℃空冷出炉；一次激光熔覆工艺参数：激光功率1800-2300W，离焦量+(20-45)，扫描速度250-290mm/min，送粉电压5-10V，送粉速度5-9.5g/min，氩气流量200-280L/h；二次激光熔覆工艺参数：输出功率1600-2500W，扫描速度20-50mm/s，光斑直径5-10mm，熔覆层厚度2-3mm。本发明所述的耐磨球具有优异的抗腐蚀性、硬度、冲击韧性、耐热性和耐磨性。

主权项

一种中铬多元合金耐磨球，其特征在于，其原料按重量份数包括：废钢100份、铬铁4‑8份、钼铁1‑1.5份、钒铁1‑1.3份、锰铁0.1‑0.3份、硅铁0.2‑0.6份、金属锌2‑5份；根据上述原料配比，按照以下工艺进行制备中铬多元合金耐磨球：S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中，并加热至1490‑1510℃，保温25‑50min后加入铬铁、钼铁、钒铁，待完全熔化后加入硅铁、锰铁和金属锌，升温至1550‑1600℃加热至完全熔化后得到钢液，浇注，待钢液完全凝固后开模，炉冷至室温得到耐磨球坯体；S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中，依次经过两次热处理得到耐磨球坯；其中，一次热处理过程具体如下：在50‑55min内从室温升温至780‑800℃，保温30‑60min，在25‑30min内升温至980‑1040℃，保温20‑30min，在2‑3min内升温至1050‑1080℃，保温12‑15min，在5min内降温至1000‑1040℃，保温5‑8min，在3‑5min内升温至1050‑1080℃，保温5‑8min，冷却至室温；二次热处理过程具体如下：加热至500‑530℃，保温20‑35min，水冷至室温；加热至500‑530℃，保温10‑25min，空冷至室温；S3、将S2中得到的耐磨球坯用砂纸打磨，用丙酮清洗后用乙醇清洗；S4、将S3中清洗后的耐磨球坯放入马弗炉中，加热至500‑650℃，保温15‑30min取出，将取出后的耐磨球坯与底层粉末放入真空碳管烧结炉中进行真空熔覆；所述底层粉末其化学成分按质量分数包括：C：0.2‑0.6％，B：0.2‑0.5％，Si：1.9‑2.3％，Cr:20‑25％，Fe:4‑6％，W：5‑8％，余量为Co；所述真空熔覆的工艺参数具体如下：真空熔覆烧结温度为1050‑1250℃，真空熔覆烧结时间为3‑5h，真空度为5‑6×10^‑4Pa，升温阶段冷却水进水水压为0.45‑0.55MPa，真空熔覆结束降温前1min调节进水水压为2.2‑2.5MPa，120‑145℃空冷出炉；S5、将S4中进行真空熔覆后的耐磨球坯放入马弗炉中，升温至350‑550℃保温5‑15min取出；将取出后的耐磨球坯和过渡层粉末放入激光熔覆装置中进行一次激光熔覆；所述过渡层粉末其成分按质量分数包括：C：0.5‑1.5％，B：0.2‑0.4％，Si:1.1‑1.5％，Cr：25‑28％，W：7‑10％，Ni：1‑2％，Fe:1‑2％，Mo:2.5‑3％，余量为Co；所述一次激光熔覆的工艺参数具体如下：激光功率1800‑2300W，离焦量+(20‑45)，扫描速度250‑290mm/min，送粉电压5‑10V，送粉速度5‑9.5g/min，氩气流量200‑280L/h；S6、将1‑5份的Ni/WC粉末与80‑100份的钴基合金粉末放入球磨机中研磨5‑8h后在150‑180℃的条件下保温5‑6h得到熔覆粉末；所述Ni/WC粉末的化学成分按质量分数包括：C：0.5‑1.3％，Cr：14‑16％，B：0.5‑1.2％，Si：0.2‑0.8％，Fe：5‑8％，W：34‑36％，余量为Ni；所述钴基合金粉末的化学组成按质量分数包括：C：0.8‑1.0％，Cr：15‑19％，W：5‑12％，B：0.1‑0.6％，Si：1.5‑3.0％，Fe：4‑6％，余量为Co；S7、将S6中得到的熔覆粉末与粘接剂混合调制成糊状，均匀的涂抹在S5中经一次激光熔覆后的耐磨球坯表面，厚度为1.5‑1.8mm，然后放入烘箱中，设置烘箱的温度为250‑350℃，保温3‑5h，得到预处理球；S8、将S7中得到的预处理球放入激光熔覆装置进行二次激光熔覆得到所述耐磨球；所述二次激光熔覆的工艺参数具体如下：输出功率1600‑2500W，扫描速度20‑50mm/s，光斑直径5‑10mm，熔覆层厚度2‑3mm。