[发明专利]一种高强度耐磨实心铁球及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种高强度耐磨实心铁球及其生产工艺，涉及机械加工技术领域。本发明铁球由以下重量百分数的成分组成：C0.31％～0.42％、N<0.05％，Si0.17％～0.37％、Mn0.5％～0.8％、P<0.035％、S<0.035％、Cr<0.25％、Cu<0.25％、Ni<0.3％，其余为Fe，铁球的表面硬度为95‑110HRC，冲击韧性为65‑85J/cm²。本发明通过利用低碳25号钢无回火脆性倾向的特性，在工艺上免去回火工序，通过炭氮共渗和分级淬火，得到更高硬度、耐磨性的铁球外层，并且铁球心部组织强度也可受到增强，从而获得高冲击韧性，提高铁球强度，且工艺简单，利于提高自动化轧制的效率。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别是涉及一种高强度耐磨实心铁球，及一种高强度耐磨实心铁球的生产工艺。

背景技术

目前，钢球生产方式一般有锻造、轧制、半固态成型及铸造四大类；由于行业习惯及受限于选矿工业等一-些特殊场合的使用条件、综合环境和背景，常规的钢球生产方式以锻造与轧制球占有相当大的比例。这其中，热轧钢球作为一种全新的轧制工艺技术，是球磨钢球制造业的工艺技术突破，正在逐渐替代锻造钢球，与锻造等方式相比，热轧钢球工艺具有以下特点：热轧方式生产效率高、产量大、轧球生产机械化、自动化程度极高，用人少，人为因素干扰小、质量稳定；硬度高、淬透性好、金相组织致密、晶粒细小、不变形，钢球由始至终不会变形、不失圆，耐磨性能好,冲击韧性高达12-35J/cm²，破碎率小于1％；能耗低、无污染、劳动强度低、生产成本较低；成形好，几何公差小，质量稳定；磨损率低，使用寿命长，是现有铸造铁球、锻造钢球的2-5倍，且价格相当；钢球整体硬度高，其表面硬度可达到55-65HRC，体积硬度达到50-62HRC，内外硬度均衡，硬度差<5HRC，且硬度梯度分布均匀；冲击韧性高达12-35J/cm²；破碎率低，抗剥碎及抗破碎性能是一般铸锻钢球的10倍以上，落球冲击次数2万次以上，实际破碎率不超过1％，接近于无破碎；基于上述优点，热轧钢球产品在各类黑色和有色金属矿山选矿厂、火力发电厂、水泥厂、耐火材料厂等行业得到广泛应用，受到国内外客户的一致好评。目前的热轧钢球生产一般采用塑性较好的中碳钢，再利用淬火和回火热处理工艺提高钢球强度，然而，钢球在淬火后受回火脆性影响，若回火处理不当，会导致钢球抗冲击性变差，工艺难度相对较大，并且这种工艺方法不适于大直径钢球的加工，会导致钢球淬硬层深度小，内外层硬度差较大，整体强度降低，钢球形变量大，而尺寸不精准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度耐磨实心铁球及其生产工艺，工艺简单，工序设计合理，生产的铁球具备高硬度、抗冲击强度和耐磨性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种高强度耐磨实心铁球及其生产工艺，所述铁球由以下重量百分数的成分组成：C0.31％～0.42％、N<0.05％，Si0.17％～0.37％、Mn0.5％～0.8％、P<0.035％、S<0.035％、Cr<0.25％、Cu<0.25％、Ni<0.3％，其余为Fe，所述铁球的表面硬度为95-110HRC，冲击韧性为65-85J/cm²。

进一步地，所述的一种高强度耐磨实心铁球的生产工艺，主要包括以下步骤：

SS01、将热轧圆钢棒原料置于燃气加热炉中加热至1180℃-1220℃，出炉温度为1050℃-1150℃；

SS02、出炉后钢棒进入斜轧钢球轧机中连续轧制成球形；

SS03、成形后的铁球经过在输送过程中空冷至840℃-860℃，再进入盐浴炉进行炭氮共渗，共渗温度为820℃-860℃；

SS04、经过炭氮共渗后的铁球直接在110℃-200℃热油或碱浴中分级淬火1-15min后取出空冷，得到成品实心铁球。