[发明专利]一种耐磨合金钢、合金磨球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种韧性好、抗磨损的耐磨合金钢、合金磨球及其制备方法。

背景技术

目前，冶金选矿、火力发电等行业在运行过程中需要使用合金磨球(钢球)作为研磨介质，研磨介质的消耗量较大，全世界每年消耗约1000万吨。

目前市场上的合金磨球的制备工艺主要有铸造和轧制两种类型；其中，铸造工艺所制备的铸造磨球的耐磨性好，且深的使用厂家的好评；但是铸造磨球在铸造过程中不仅会消耗大量的能量，而且对环境的污染较大，另外铸造磨球不能使用在超过直径8米的球磨机上面，(铸造磨球的冲击值不够)。与铸造工艺相比，轧制磨球在轧制过程中不仅消耗的能量较小，而且对环境的危害较小。并且能够很好地使用在大型球磨机上面。所以，发展高品质的轧制磨球是未来的发展趋势。

发明人研究中不仅发现现有的轧制磨球的硬度没有铸造磨球的硬度高，而且现有轧制磨球的淬透性差、芯部与表面硬度差较大，使其耐磨性自然比铸造的磨球差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种耐磨合金钢、合金磨球及其制备方法，主要目的是制备一种韧性好、耐磨性好的耐磨合金钢及合金磨球，且制备过程中消耗较小的能量、对环境污染小。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种耐磨合金钢，以重量百分含量计，所述耐磨合金钢包括以下物质：

碳为0.90-1.00％，硅为0.35-0.45％，锰为0.50-0.60％，铬为1.1-1.3％，钼为0.25-0.35％，硼为0.07-0.09％，稀土为0.3-0.5％，硫为0-0.016％，磷为0-0.015％，铜为0-0.06％，余量为铁和不可避免的杂质。

前述的耐磨合金钢，所述耐磨合金钢还包括0.05-0.06％的镍。

另一方面，本发明实施例还提供一种耐磨合金钢的制备方法，包括如下步骤：

对钢水进行调质，使所述钢水的成分为，以重量百分含量计，碳为0.90-1.00％，硅为0.35-0.45％，锰为0.50-0.60％，铬为1.1-1.3％，钼为0.25-0.35％，硼为0.07-0.09％,稀土为0.3-0.5％，硫为0-0.016％，磷为0-0.015％，铜为0-0.06％，余量为铁和不可避免的杂质；

将调质后的钢水倒入设定规格的模具中成型并冷却，得到耐磨合金钢毛坯；

将所述耐磨合金钢毛坯升温至800-900℃后，将其轧制成设定形状的预制件；

将所述预制件升温至800-860℃，保温3-5小时后浸入淬火液中进行淬火处理；

将淬火后的预制件放在电阻炉中，在190-210℃下保温处理5-6小时，出炉后冷却，得到耐磨合金钢。

前述的耐磨合金钢的制备方法，对钢水进行调质后，钢水还包括0.05-0.06％的镍。

前述的耐磨合金钢的制备方法，对钢水进行调质的步骤之前还包括：

将废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁在熔炼炉中熔炼成钢水。

前述的耐磨合金钢的制备方法，对所述钢水进行调质的步骤包括：

在熔炼炉中，对所述钢水进行第一次调质；

将第一次调质后的钢水转移到精炼炉中进行精炼；

对精炼后的钢水进行第二次调质。

前述的耐磨合金钢的制备方法，所述淬火液选用浓度为5-15％的硅酸钠溶液。

另一方面，本发明实施例还提供一种耐磨合金钢，所述耐磨合金钢由上述任一项所述的耐磨合金钢的制备方法制备而成。

另一方面，本发明实施例还提供一种合金磨球，所述合金磨球的材质为上述所述的耐磨合金钢。

前述的合金磨球，所述合金磨球采用上述任一项所述的耐磨合金钢的制备方法制备而成；

其中，所述设定形状为球形；所述耐磨合金钢毛坯的设制形状为棒状、矩形状、圆柱状、平板状中的任一种。