[发明专利]一种耐磨钢球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨钢球及其制备方法。

背景技术

目前，在矿山、水泥、电力系统等行业应用最广泛的耐磨钢球主要分为两种，一种是采用铬系合金的铸铁钢球，另一种是采用马氏体、贝氏体基体的球墨铸铁钢球，如低铬铸铁球、高铬铸铁球、 球墨铸铁球等。所采用的铸铁工艺大多数仍是手工造型、湿砂铸造、少数厂家采用金属模铸造。低铬铸铁求、高铬铸铁球普遍存在着成本较高、碎球率高等缺点；马氏体、贝氏体基体的球墨铸铁球使用寿命低、耐磨性差等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种寿命长、耐磨性强的钢球，同时还提供其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐磨钢球，所述钢球的组成成分按重量百分比计为：含C量的重量百分比为0.5-0.8%；含Si量的重量百分比0.25-0.7%；含Mn量的重量百分比0.65-1.65%；含Mo量的重量百分比0.1-0.2%；含S和P量的重量百分比≤0.04%。

优选的，所述钢球的组成成分按重量百分比计为：含C量的重量百分比为0.5-0.75%；含Si量的重量百分比0.25-0.65%；含Mn量的重量百分比0.65-1.55%；含Mo量的重量百分比0.1-0.2%；含S和P量的重量百分比≤0.04%。

本发明还提供上述耐磨钢球的制备方法，采用石英砂、河砂造型，包括下列步骤：

冶炼采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；在坩埚底部装入炉料，渣料占炉料的1%--1.5%，加入剩余的废钢，熔清；

取样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分；

扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1550—1600℃时出钢，浇铸完的钢球经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理。

所述的热处理包括淬火处理和回火处理：

首先进行淬火处理，在废机油中进行淬火处理；温度在850—900℃之间；

淬火后再进行回火处理，温度在220—250℃时保温4小时以上，使钢球达到很高的淬透性。

淬火处理时，直径在10—30mm的钢球恒温1-2小时，直径在40—60mm的钢球恒温2-3小时，直径在70—100mm的钢球恒温3-4小时，

用本方法生产的钢球如果要求冲击韧性高时，回火处理后还包括正火处理，温度在850—880℃之间，正火处理时，直径在10—30mm的钢球恒温1--2小时，直径在40—60mm的钢球恒温2--3小时，直径在70—100mm的钢球恒温2--4小时。

本发明使用的面砂采用40—70目的人造石英砂，石英砂的含硅量不低于92%，背砂采用河砂，石英砂为85-100份、膨润土2—6份、水4—8份，混砂时间不能低于10分钟；把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型15—40mm，将砂子固定，再装砂10—30mm方可舂箱，最后再装一次砂，高出砂箱30—50mm，用平面舂实，并用刮板刮平，扎2—8mm的气眼孔，起上箱后把模板起处；模板起出并补箱，然后扣箱。

型砂采用20—40目干石英砂，SiO2含量大于92%，采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置聚苯乙烯模型的砂床，砂床厚度要视铸件大小而定，按工艺要求把聚苯乙烯模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并焙砂固定，模型固定好后，进行加砂，把砂箱放在振动台上进行振动紧实，砂箱表面要用塑料薄膜密封，打开真空泵，形成负压。

所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为含C量为0.5—0.75、含Si量0.25—0.65、含Mn量0.65—1.55、含Cr量0.3—1.5、含Mo量0.1--0.2、含S和P量≤0.04。

所说的冶炼工艺熔清后使其成分调整为0.65—0.75、含Si量0.25—0.55、含Mn量1.0—1.3、含Mo量0.1--0.2、含S和P量≤0.04。

本发明的有益效果：

用本发明生产钢球属于油淬型的，热处理后的金相组织为回火马氏体，磨球热处理后组织致密，晶粒细密，淬透性高，热处理后表面硬度保持在HRC大于50，冲击韧性大于5J/cm^2；用本发明生产钢球，可提高钢球的使用寿命，耐磨性高，降低成本，降低碎球率。

具体实施方式

实施例1：