[发明专利]一种球磨机用低磨耗耐磨球及其制备方法

权利要求书

1.一种球磨机用低磨耗耐磨球，其特征在于，包括熔覆层与耐磨球基体，耐磨球基体按质量分数包括以下成分：C：1～2.2％、Si：2.8～3.5％、Mn：0.5～1.12％、Cr：9.5～12.4％、Ni：0.45～0.64％、Cu：0.52～0.76％、Al：0.015～0.04％、Mg：0.01～0.025％、B：0.15～0.5％、Ti：0.052～0.07％、Zr：0.004～0.01％、Nb：0.01～0.026％、Mo：0.15～0.36％、Co：0.002～0.006％、V：0.02～0.035％、Nd：0.008～0.016％、W：0.004～0.008％、P≤0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质；

其中，所述球磨机用低磨耗耐磨球的制备方法，包括以下步骤：

S1、将原料按熔点从低到高加入中频感应熔炼炉中进行熔炼，得到钢水，经浇注成型得到耐磨球坯体；

S2、将耐磨球坯体淬火处理，然后空冷至室温后进行低温回火得到耐磨球基体；

S3、将干燥后的熔覆层粉末与粘结剂混合均匀制成膏状,然后涂覆在经清洗后的耐磨球基体表面，激光熔覆处理后，冷却到室温得到初级耐磨球；

S4、将初级耐磨球预冷处理，再深冷处理，升至室温，经低温回火，然后冷处理，升至室温，在热水中静置，经低温回火后空冷至室温得到所述球磨机用低磨耗耐磨球；

其中，在S3中，熔覆层粉末由合金粉末与陶瓷粉末混合均匀组成，且熔覆层厚度为1.2-1.8mm；其中，陶瓷粉末粒径为55～65nm，合金粉末的粒径为80～100μm，陶瓷粉末的重量占熔覆层粉末总重量的6.5～9.5wt％；

其中，陶瓷粉末按重量份包括以下组分：15～25份BN、20～30份SiC、30～40份B₂O₃、20～30份TiO₂、10-20份WC；

其中，合金粉末按质量分数包括以下成分：C：0.5～0.9％、Cr：10～13.5％、B：0.4～1.2％、Sc：0.02～0.08％、Si：0.35～0.55％、Zr：0.02～0.03％、Co：4～8％、Y：0.02～0.04％、La：0.008～0.012％，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述球磨机用低磨耗耐磨球，其特征在于，包括熔覆层与耐磨球基体，耐磨球基体按质量分数包括以下成分：C：1.5～1.8％、Si：3.1～3.3％、Mn：0.8～1％、Cr：10.8～12％、Ni：0.55～0.65％、Cu：0.64～0.7％、Al：0.025～0.03％、Mg：0.018～0.022％、B：0.25～0.35％、Ti：0.05～0.06％、Zr：0.006～0.008％、Nb：0.018～0.023％、Mo：0.27～0.34％、Co：0.003～0.005％、V：0.027～0.03％、Nd：0.01～0.012％、W：0.005～0.007％、P≤0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述球磨机用低磨耗耐磨球的制备方法，其特征在于，在S3中，激光熔覆处理工艺为：单道扫描，氩气保护激光池，光斑直径为3.5～4.5mm，扫描速度为6～7mm/s，功率为1.3～1.4kW 。

4.根据权利要求1所述球磨机用低磨耗耐磨球的制备方法，其特征在于，在S4中，具体步骤如下：将初级耐磨球放入冰水中25～35min，再以1～2℃/min的速度降温至-55～-45℃，保温30～40min，然后在液氮中放置20～30min，升至室温，经15～25min升温至150～170℃，保温4～5h，空冷至室温，然后以1～2℃/min的速度降温至-65～-50℃，保温50～60min，升至室温，在70～80℃的热水中放置40～60min，除去水分后经5～10min升温至220～260℃，保温4～6h，空冷至室温后得到所述球磨机用低磨耗耐磨球。

5.根据权利要求1所述球磨机用低磨耗耐磨球的制备方法，其特征在于，合金粉末中B、Sc、Zr的质量分数满足关系式：w_B＝k₁w_Sc+k₂w_Zr；其中，w_B为B的质量分数，w_Sc为Sc的质量分数，w_Zr为Zr的质量分数，k₁取1～10，k₂取5～15。