[发明专利]一种可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球及其制备方法

权利要求书

1.一种可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球，包括耐磨球基体和合金涂层，其特征在于，耐磨球基体的成分由以下质量分数组成：Cr 16.5-19.0％、C 2.3-3.5％、Mn 1.2-1.8％、Si 0.63-0.80％、Mo 0.11-0.15％、Cu 0.01-0.03％、Ni 0.25-0.48％、V 0.13-0.28％、Al 0.4-1.2％、Nb 0.28-0.46％、Bi 0.08-0.14％、S≤0.028％、P≤0.033％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料熔炼：取上述质量分数组成的成分原料，将原料加入中频电炉中熔炼，控制炼熔炼温度在1620℃-1640℃；

(2)浇铸成型：待原料全部熔融后，将熔融的钢水倒入钢包中，并加入孕育剂，充分反应后至铁水温度降低至1440℃-1460℃时，将钢包中的铁水注入耐磨球模具进行浇铸，得到耐磨球基体；

(3)基体热处理：浇铸完成后空冷至950℃-980℃时，放入保温炉中进行人工时效处理4-5小时，人工时效处理后将耐磨球基体进行淬火处理，淬火冷却至140℃-160℃，然后第一次回火加热至480℃-500℃，空冷至160℃-190℃后二次回火至430℃-440℃，然后空冷至室温，再用砂纸打磨后用丙酮和乙醇清洗，取出干燥；

(4)制备喷射合金液：取高硅铝合金放入喷射沉积中频感应炉内中，加热至2080℃-2230℃将高硅铝合金融化；

(5)喷射合金层：将熔化的高硅铝合金熔液注入导液管内，采用高压纯氮气将从导液管流出的高硅铝合金熔液进行粉碎、雾化，高速沉积到热处理后的耐磨球基体上；

(6)涂层热处理：将喷射涂层完毕后的耐磨球放入保温炉中，在温度为220-240℃时效处理3-4小时后淬火即得到可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球。

3.根据权利要求2所述的可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球，其特征在于，步骤2所述孕育剂为75SiFe孕育剂、Ca-Ba孕育剂、Ca-Ba-Sb孕育剂其中的一种。

4.根据权利要求2所述的可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球，其特征在于，步骤3所述淬火介质为质量分数为6％-8％硝酸钠盐溶液，其淬火前温度为40℃，平均淬火温度为680-720℃/S。

5.根据权利要求2所述的可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球，其特征在于，所述高硅铝合金的由以下质量分数成分组成：22％Si、4.5％Fe、4.5％Cu、1.5％Mg以及余量的Al。

6.根据权利要求2所述的可用于研磨强氧化性材料的多层耐磨球，其特征在于，步骤5所述喷射沉积是在高真空高温喷射成形设备上完成，雾化气体为高压纯氮气，雾化压力为1.5-2.5MPa，接收距离为350-450mm，涂层厚度为0.3-1.2mm。

7.根据权利要求2所述的可用于研磨强氧化性材料的包覆铝耐磨球，其特征在于，步骤6所述淬火的淬火介质为3号锭子油，平均冷却速度为120-160℃/S。