[发明专利]一种中铬多元合金耐磨球

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种中铬多元合金耐磨球。

背景技术

耐磨球是一种用于球磨机中的粉碎介质，用于粉碎磨机中的物料，目前已经被广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业球磨机中。

耐磨球作为一种磨损材料应该具有下列性质：(1)高的硬度，高硬度的基体可以抵抗磨粒对基体的微观切削作用，在一定程度上体现了材料的耐磨性；(2)较高的塑韧性、应变疲劳抗力、脆断抗力和剥层疲劳抗力，高的塑韧性可以减少或者抑制裂纹的萌生和扩展，特别是在高冲击作用的工况下具有优异的抗断裂破坏能力；(3)高的淬透性，材料的淬透性高才能保证在大尺寸条件下材料整体组织均匀、性能稳定，耐磨性得予保证。

现存耐磨球的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等性能欠佳，不能满足现代社会对耐磨球的要求，因此，选择合适的成分、控制制备的工艺过程得到综合性能强的耐磨球是目前研究的热点问题。

发明内容

本发明提出了一种中铬多元合金耐磨球，其具有优异的抗腐蚀性、硬度、冲击韧性、耐热性和耐磨性。

本发明提出了一种中铬多元合金耐磨球，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；