[发明专利]一种低合金耐磨球的生产工艺

说明书

本发明提供一种低合金耐磨球的生产工艺，涉及耐磨球生产工艺领域，包括以下步骤将原料置于电炉中熔炼，同时通入氩气，升温直至电炉中的原料呈熔融状态，加入二氧化钴，控制出炉温度，潮模砂造型，浇注，经过淬火、回火后得到最终产物，本发明在保证材料硬度、减少合金含量降低成本的同时，并有效提高材料的断裂韧性。

技术领域

本发明涉及耐磨球生产工艺领域，具体涉及一种低合金耐磨球的生产工艺。

背景技术

耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用，由此可见，耐磨材料具有应用量大、应用面广的特点。

其中，耐磨球分为高铬耐磨球与低铬耐磨球，现有技术中耐磨球在生产的过程中，其硬度主要取决于奥氏体转化为马氏体的转化率，通常马氏体较硬，因此硬度较高，现有技术中，耐磨球由于生产工艺的落后，往往通过增加多种金属元素以增加其硬度，这样不但增加制作成本，而且造成材料具有硬度强而断裂韧性低的缺点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低合金耐磨球的生产工艺，在保证材料硬度、减少合金含量降低成本的同时，提高材料的断裂韧性。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种低合金耐磨球的生产工艺，包括以下步骤：

(1)将原料置于电炉中熔炼，同时通入氩气，以100-120℃/min的升温速率持续升温，直至电炉中的原料呈熔融状态，加入二氧化钴，控制出炉温度为1400-1550℃，潮模砂造型，浇注；

(2)在950-980℃下进行淬火，保温淬火1-1.2h后得到半成品，用喷淋塔喷淋盐水，同时将半成品进行机械震动摇晃充分喷淋，冷风干燥；

(3)将干燥后的半成品进行高温回火，保温回火1.5-1.8h，随后缓慢降温至180-200℃，再自然冷却至室温，得到低合金耐磨球。

上述低合金耐磨球的生产工艺，步骤(1)中所述原料，包括以下质量份数的组分：C：2.0-3.0％、Cr：0.4-0.8％、Ca：0.3-0.6％、余量为铁以及不可避免的杂质。

优选地，步骤(1)中所述二氧化钴的质量与所述原料的质量比为1:10

优选地，步骤(2)中所述盐水为20％盐水，所述盐水的温度为-15℃。

优选地，所述冷风干燥的温度为10-15℃。

优选地，步骤(3)中所述高温回火的温度为500-530℃。

优选地，步骤(3)中所述缓慢降温的降温速率为10-20℃/min。

(三)有益效果

本发明提供了一种低合金耐磨球的生产工艺，具有以下有益效果：

首先，在现有添加元素中进行精选，保留C元素、Cr元素与Ca元素，利用C、Cr保证耐磨球材料达到高硬度水平，利用Ca作为外来晶核、达到细化晶粒的目的，同时减少合金的添加，有效降低成本。

其次，在生产工艺上，在熔炼过程中通过氩气，减少高温状态下原料反应产生杂质的同时，对原料进行一定程度的搅拌使得原料分布均匀；并加入二氧化钴，利用其在高温下形成的立方相和四方相稳定结构，代替原料组分，进一步降低成本。