一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸铁材料技术领域，具体涉及一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法。
【背景技术】
[0002]球磨机钢球是球磨机设备研磨物料介质，通过球磨机钢球之间钢球与物料之间的碰撞摩擦产生磨剥作用，重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用，广泛应用于水泥建材、金属矿山、煤浆火电、化学工程、陶瓷等行业的粉体制备与超细深加工。钢球是球磨机主要的易磨损件，其工作繁重，工作条件苟1刻，因此对钢球材质的耐磨性和韧性具有较高的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球，其各化学成分及质量百分比为:c 0.9-1.3、Mn0.25-0.45^Cr 4.2_5.6、V 2.7-3.6、Mo l.l-1.9、Si 0.5_0.8、Ti 0.1-0.2、Mg 0.2-0.3、Nb0.3-0.5、Al 0.2-0.3、Y 0.05-0.1、Tb 0.04-0.07、Ho 0.03-0.05、S 彡 0.03、P 彡 0.03、余量为Fe。
[0005]一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球的制备方法，包括以下步骤:
(1)在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、生铁、废旧石墨电极熔清，再依次加入铬铁、钼铁、钒铁、钛铁，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前4-6min内先后加入锰铁和铌铁，在出炉前3-4min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1560°C ；
(2)在包内冲入稀土镁硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-250°C的预热，变质孕育处理温度为1510-1540°C，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-10min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1475_1495°C ；
(3)将上述得到的高锰钢进行热处理:先加热至1020-1060°C，保温4-8h，再降温至720-780°C，保温3-6h，水冷淬火后再在180-240°C下回火5_7h，然后加热至580-640°C，保温2-4h，再加热至910-980°C，保温3_5h，空冷淬火后再在220_260°C下回火7_9h，空冷至室温即可。
[0006]本发明的有益效果:
(I)本发明成分设计合理，合金元素Cr、V、Mo、Mn、Nb的合理有效搭配，可以显著改善基体组织和碳化物形貌，提高钢球的耐磨性和冲击韧性，同时添加的Y、Tb ,Ho稀土元素可以抑制夹杂物在晶界的偏聚，改善晶界状况，细化晶粒，使钢球的硬度特别是冲击韧性明显提尚; (2)本发明热处理工艺合理，经过两次淬火以及相应的回火处理后，组织更细小均匀，晶界特征消失，且具有较高的淬透性，提高钢球的硬度和韧性；
(3)本发明制得的钢球具有硬度高、耐磨性好，韧性好，耐冲击等特点，与传统钢球相比，耐磨性能更优，使用磨损量减少，使用寿命延长。
【具体实施方式】
[0007]一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球，其各化学成分及质量百分比为:C 0.9-1.3、Mn 0.25-0.45、Cr 4.2-5.6、V 2.7-3.6、Mo 1.1-1.9, Si 0.5-0.8、Ti 0.1-0.2、Mg0.2-0.3、Nb 0.3-0.5、Al 0.2-0.3、Y 0.05-0.1、Tb 0.04-0.07、Ho 0.03-0.05、S 彡 0.03、P彡0.03、余量为Fe。
[0008]一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球的制备方法，包括以下步骤:
(1)在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、生铁、废旧石墨电极熔清，再依次加入铬铁、钼铁、钒铁、钛铁，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前4-6min内先后加入锰铁和铌铁，在出炉前3-4min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1560°C ；
(2)在包内冲入稀土镁硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-250°C的预热，变质孕育处理温度为1510-1540°C，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-10min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1475_1495°C ；
(3)将上述得到的高锰钢进行热处理:先加热至1020-1060°C，保温4-8h，再降温至720-780°C，保温3-6h，水冷淬火后再在180-240°C下回火5_7h，然后加热至580-640°C，保温2-4h，再加热至910-980°C，保温3_5h，空冷淬火后再在220_260°C下回火7_9h，空冷至室温即可。
[0009]经检验，产品化学成分为C 1.16%、Mn 0.37%、Cr 5.14%、V 3.09%、Mo 1.38%、Si
0.74%、Ti 0.16%、Mg 0.22%、Nb 0.43%、Al 0.21%、Y 0.088%、Tb 0.065%、Ho 0.044%、S
0.018%、P 0.024%、余量为Fe。力学性能为:硬度:67.6HRC，冲击韧性:22.9 J/cm2。
【主权项】
1.一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球，其特征在于，其各化学成分及质量百分比为:C0.9-1.3、Μη 0.25-0.45、Cr 4.2-5.6、V 2.7-3.6、Mo l.l-1.9、Si 0.5-0.Ti 0.1-0.2、Mg0.2-0.3、Nb 0.3-0.5、Al 0.2-0.3、Y 0.05-0.1、Tb 0.04-0.07、Ho 0.03-0.05、S 彡 0.03、P彡0.03、余量为Fe。2.一种如权利要求1所述的球磨机用稀土铬钼钒合金钢球的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、生铁、废旧石墨电极熔清，再依次加入铬铁、钼铁、钒铁、钛铁，待其全部熔化后调整铁水成分，在出炉前4-6min内先后加入锰铁和铌铁，在出炉前3-4min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1560°C ； (2)在包内冲入稀土镁硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-250°C的预热，变质孕育处理温度为1510-1540°C，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-10min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1475_1495°C ； (3)将上述得到的高锰钢进行热处理:先加热至1020-1060°C，保温4-8h，再降温至720-780°C，保温3-6h，水冷淬火后再在180-240°C下回火5_7h，然后加热至580-640°C，保温2-4h，再加热至910-980°C，保温3_5h，空冷淬火后再在220_260°C下回火7_9h，空冷至室温即可。
【专利摘要】本发明公开了一种球磨机用稀土铬钼钒合金钢球及其制备方法，其各化学成分及质量百分比为：C？0.9-1.3、Mn？0.25-0.45、Cr？4.2-5.6、V？2.7-3.6、Mo？1.1-1.9、Si？0.5-0.8、Ti？0.1-0.2、Mg？0.2-0.3、Nb？0.3-0.5、Al？0.2-0.3、Y？0.05-0.1、Tb？0.04-0.07、Ho？0.03-0.05、S≤0.03、P≤0.03、余量为Fe。本发明制得的钢球具有硬度高、耐磨性好，韧性好，耐冲击等特点，与传统钢球相比，耐磨性能更优，使用磨损量减少，使用寿命延长。
【IPC分类】C21D1/18, B02C17/20, B02C17/10, C22C38/28
【公开号】CN105112787
【申请号】CN201510485104
【发明人】周浩, 周洁
【申请人】霍邱县忠振耐磨材料有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月10日