[发明专利]一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨球领域，尤其涉及一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球及其制备方法。

背景技术

球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。耐磨球是球磨机设备研磨物料介质，通过耐磨球之间、耐磨球与物料之间的碰撞摩擦产生磨剥作用，是重要的基础零部件，其广泛用于矿山、水泥厂和发电厂的生产工艺过程中。现有技术中，耐磨球还无法完全满足性能需求，如何改善提高耐磨球的硬度和抗冲击性能是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球。通过对组分进行合理选择，提升了耐磨球的硬度和抗冲击性能，延长了使用寿命。

本发明提出的一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球，其各组分的重量百分数如下：C：0.85-1.05％，Cr：0.5-0.8％，Si：1.4-2.9％，Mn：0.6-0.8％，Mo：0.4-0.6％，Ni：0.45-0.65％，稀土：0.05-0.30％，V：0.03-0.08％，B：0.15-0.35％，Ti：0.01-0.10％，W：0.15-0.25％，Nb：0.2-0.4％，Ta：0.02-0.12％，Al：0.04-0.08％，Cu：0.6-1.2％，S＜0.045％，P＜0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，Al含量与Si含量之比Al/Si以重量比计，满足0.014＜Al/Si＜0.057。

优选地，Mn、Cr、V及W的合计含量(Mn+Cr+V+W)与C的含量之比(Mn+Cr+V+W)/C以重量比计，满足1.22＜(Mn+Cr+V+W)/C＜2.27。

优选地，Al和Si的合计含量与稀土含量之比(Al+Si)/稀土以重量比计，满足4.8＜(Al+Si)/稀土＜59.6。

优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.88-1.02％，Cr：0.6-0.7％，Si：1.5-2.8％，Mn：0.65-0.75％，Mo：0.45-0.55％，Ni：0.48-0.62％，稀土：0.10-0.25％，V：0.04-0.07％，B：0.18-0.32％，Ti：0.02-0.09％，W：0.18-0.22％，Nb：0.25-0.35％，Ta：0.04-0.10％，Al：0.05-0.07％，Cu：0.7-1.1％，S＜0.040％，P＜0.040％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，其各组分的重量百分数如下：C：0.95％，Cr：0.65％，Si：2.15％，Mn：0.7％，Mo：0.5％，Ni：0.55％，稀土：0.175％，V：0.055％，B：0.25％，Ti：0.055％，W：0.20％，Nb：0.3％，Ta：0.07％，Al：0.06％，Cu：0.9％，S：0.025％，P：0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明的一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球的制备方法，包括如下步骤：

S1、将铁块、碳粉、铬锭、硅粉、锰块、钼锭、镍块、钒锭、硼块、钛粉、钨块、铌块、铊锭、铝锭、铜块、硫粉和磷粉进行熔炼，得到合金液，然后加入稀土进行球化处理；

S2、向S1中经过球化处理的合金液进行精炼脱硫、脱氧，进行检测，合金液按重量百分比包括如下组分：C：0.85-1.05％，Cr：0.5-0.8％，Si：1.4-2.9％，Mn：0.6-0.8％，Mo：0.4-0.6％，Ni：0.45-0.65％，稀土：0.05-0.30％，V：0.03-0.08％，B：0.15-0.35％，Ti：0.01-0.10％，W：0.15-0.25％，Nb：0.2-0.4％，Ta：0.02-0.12％，Al：0.04-0.08％，Cu：0.6-1.2％，S＜0.045％，P＜0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质；

S3、将S2中得到合金液进行浇注，经铸造成型，清理，得到铸件，将铸件升温至960-990℃，保温15-25min，空冷至室温，然后升温至550-650℃，保温25-35min，然后空冷至室温得高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球。

优选地，S1中，熔炼的温度为1400-1450℃。

优选地，S1中，球化处理的温度为1450-1550℃。