[发明专利]一种高铬抗裂耐磨钢球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及研磨机械技术领域，尤其涉及一种高铬抗裂耐磨钢球及其制备方法。

背景技术

耐磨钢球已被广泛的应用于冶金、选矿、建材、化工、电力等工业生产中。耐磨钢球在使用过程中，通常会选用增加铬含量，来增加钢球的耐磨性、耐腐蚀性、硬度等性能，但是铬含量过高，会降低钢球的韧性，钢球易碎裂，降低钢球的使用寿命，因此提供需要一种高韧性、抗裂的耐磨钢球。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高铬抗裂耐磨钢球及其制备方法，本发明通过各元素相互作用，并配合限定合适的退火温度和时间，使得钢球中形成含量配比合适的奥氏体、马氏体、贝氏体、铁素体并均匀弥散，同时能细化晶粒，从而在保持高硬度、高强度、耐腐蚀性能的同时，具有良好的韧性和抗冲击性，防止钢球破裂。

本发明提出的一种高铬抗裂耐磨钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.15-0.25％，Si：1.5-2％，Mn：1-1.4％，Ni：0.05-0.1％，Cr：13-15％，Mo：0.15-0.2％，Al：0.1-0.2％，Cu：0.1-0.3％，B：0.01-0.02％，Ti：0.05-0.07％，Nb：0.3-0.5％，余料为Fe；

其中，满足“2％＜Mn+9.7Ni+13.4Ti＜3.2％”的表达式。

优选地，Mn、Cr、Cu、Nb的重量比为1.1-1.3：13.5-14.5：0.15-0.25：0.35-0.45。

优选地，其各组分的重量百分比如下：C：0.17-0.23％，Si：1.7-1.9％，Mn：1.1-1.3％，Ni：0.07-0.09％，Cr：13.5-14.5％，Mo：0.16-0.18％，Al：0.12-0.18％，Cu：0.15-0.25％，B：0.012-0.018％，Ti：0.055-0.065％，Nb：0.35-0.45％，余料为Fe。

优选地，其各组分的重量百分比如下：C：0.2％，Si：1.8％，Mn：1.2％，Ni：0.08％，Cr：14％，Mo：0.17％，Al：0.15％，Cu：0.2％，B：0.015％，Ti：0.06％，Nb：0.4％，余料为Fe。

本发明还提出了上述高铬抗裂耐磨钢球的制备方法，包括如下步骤：

S1、铸造：将废钢熔炼，加入碳、硅、锰、镍、铬、钼、铝、铜、硼、钛、铌精炼，出炉浇铸，空冷得到满足上述范围的球形铸件；

S2、热处理：取S1中得到的球形铸件，升温至1100-1300℃，保温3-4h，用水淬火后，冷却至室温，升温至T℃，一次退火60-90min，冷却至室温，再升温至580-620℃，二次退火60-90min，冷却至室温，然后升温至480-520℃，三次退火60-90min，冷却至室温得到高铬抗裂耐磨钢球，其中，T＝550+100×(450C+411Nb-2.9Cr)其中，C、Nb、Cr依次为碳、铌、铬在高铬抗裂耐磨钢球中的重量百分比。

优选地，在S2中，用水淬火后，以3-5℃/s的速度冷却至室温。

优选地，在S2中，在三次退火过程中，升温至480-520℃，盐浴退火60-90min。

上述盐浴退火是用熔融的无机盐作为保温介质的一种方法，是本领域常用技术手段。