[发明专利]耐磨耐腐蚀纳米研磨材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥、火电、选矿等行业用耐磨材料的生产技术领域，尤其涉及一种耐磨耐腐蚀纳米研磨材料及其制备方法。

背景技术

高铬铸铁磨球广泛地应用于水泥建材、冶金矿山、火力发电等行业。随着科学技术进步和经济的飞速发展人类社会进入了一个前所未有的新时期，工业发展和社会进步对传统结构的耐磨材料提出了新的要求，特别是对使用量大、应用范围广的耐磨材料，人们期望利用最少的资源、最低的成本，生产制造出具有非常优秀综合性能的先进的耐磨材料以满足社会进步对于材料的特别需求，因此，加快磨球产品技术更新、换代步伐，开发性价比更高的替代产品，已经成为耐磨材料企业的重要责任和当务之急。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种硬度高、韧性好、耐腐蚀性强、致密度高的耐磨耐腐蚀纳米研磨材料及其制备方法。

本发明的技术方案是：耐磨耐腐蚀纳米研磨材料，所述研磨材料按重量百分比的化学成分为：C：0.3～3.3％、Si≤0.8％、Mn：0.3～0.8％、Mo：0～2.0％、Cr：1.0～12％、V：0.01～0.5％、Ni：0.1～0.5％、P≤0.05％、S≤0.05％，余量为Fe；

经配料、冶炼、浇注、打磨、加热保温、油淬、回火、冷却步骤获得产品硬度HRC≥65、破碎率≤0.5％的制品。

所述的耐磨材料晶粒度小于50nm。

所述耐磨材料浇口中心与球心HRC差≤1.5。

所述耐磨材料单仓球耗≤20克/吨水泥。

上述耐磨耐腐蚀纳米研磨材料的制备方法，所述加热保温步骤是采取八段温区加热，每段温区加热后进行保温，最后升温到淬火温度940℃进行淬火准备；

所述的淬火步骤是将半成品在淬火温度940℃恒温保持完成后出炉，入油池中油淬；油淬时冷却油的温度为80±5℃，油冷时间根据研磨材料规格大小决定；

所述的回火步骤是将油冷至120℃±10℃的半成品加热至回火温度390℃±5℃，经恒温保持完成后缓慢冷却，其恒温保持的时间为5小时。

所述八段温区加热步骤包括如下工序：

1)将半成品装筐，送进入热处理炉；

2)加热至300℃→第一次恒温保持70分钟；

3)加热至400℃→第二次恒温保持70分钟；

4)加热至500℃→第三次恒温保持70分钟；

5)加热至600℃→第四次恒温保持60分钟；

6)加热至690℃→第五次恒温保持60分钟；

7)加热至780℃→第六次恒温保持50分钟；

8)加热至860℃→第七次恒温保持50分钟；

9)加热至940℃→第八次恒温保持50分钟

所述的淬火时间根据研磨材料铸造磨球规格大小参照下表确定；

本发明所具有的有益效果：在纳米研磨材料配方中加入防腐细化晶粒V、Ni、Mo、Mn元素，采用研磨材料铸造磨球配方与热处理工艺科学的有效结合得到的纳米研磨材料硬度HRC≥65、破碎率≤0.5％、单仓球耗≤20克/吨水泥、浇口中心与球心HRC差≤1.5，解决了耐磨材料铸造磨球行业研发中存在的铸造磨球硬度低，韧性差，耐腐蚀性弱，致密度低等技术难题，提高了水泥建材、冶金矿山、火力发电等行业企业的单位成本和综合效益，为国家节约了大量的钢铁资源，为铸造磨球行业的技术革命做出了贡献，促进了我国耐磨材料产业的巨大变革。。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的新型耐磨耐腐蚀纳米研磨材料的具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如下：

实施例1：

按重量百分比的研磨材料成分为：0.38％C、0.2％Si、0.4％Mn、0.3％Mo、3％Cr、0.1％V、0.2％Ni、0.01％P、0.02％S，余量为Fe。经配料→在1500℃浇铸到所需磨球的砂型铸造腔内冷却成型，冷凝后磨球在190℃时出砂打磨→升温至300℃、保温70分钟→400℃、保温70分钟→500℃、保温70分钟→600℃、保温60分钟→690℃、保温60分钟→780℃、保温50分钟→860℃、保温50分钟→940℃、保温50分钟→80℃油淬7.5分钟→390℃回火5小时→随炉缓冷至100℃出炉，后自然冷却得到最终磨球产品，产品硬度HRC＝65、破碎率＝0.3％、单仓球耗＝15克/吨水泥。

实施例2：