一种表面涂层式耐磨钢球的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面涂层式耐磨钢球，包括钢球本体，所述钢球本体为椭球体且其扁率小于0.05，所述钢球本体的表层设置有多道凹槽，每道所述凹槽环绕钢球且平行于所述钢球本体的长轴或短轴，多道凹槽形成网状分布且各凹槽的槽宽与其槽长呈正相关关系，所述钢球本体包括表层耐磨涂层、次表层高硬层和钢基体，表层耐磨涂层、次表层高硬层和钢基体从外到里形成层状结构，所述表层耐磨涂层为TiC或TiN材料采用物料气相沉积方式形成，所述次表层高硬层为立方氮化硼层。本发明所公开的表面涂层式耐磨钢球，其具有良好的磨削效率，不易损伤，使用寿命长。
【专利说明】一种表面涂层式耐磨钢球
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨机械【技术领域】，尤其涉及一种表面涂层式耐磨钢球。
【背景技术】
[0002] 球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。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削作用，是重要的基础 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。耐磨钢球在市场上的使用 数量非常巨大，现有技术中所使用的耐磨钢球通常为球形钢球，在运动过程中只能以点接 触的方式进行撞击和研磨，效率较低，同时，在研磨过程中，由于碰撞产生的温度及剧烈的 摩擦使得耐磨钢球表层易于损伤，缩短耐磨钢球的使用寿命。
【发明内容】
[0003] 为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种表面涂层式耐磨钢球， 实现了在球磨机中的磨屑作业，其具有良好的磨削效率，不易损伤，使用寿命长。
[0004] 本发明提出的一种表面涂层式耐磨钢球，包括钢球本体，所述钢球本体为椭球体 且其扁率小于0. 05,所述钢球本体的表层设置有多道凹槽，每道所述凹槽环绕钢球且平行 于所述钢球本体的长轴或短轴，多道凹槽形成网状分布且各凹槽的槽宽与其槽长呈正相关 关系，所述钢球本体包括表层耐磨涂层、次表层高硬层和钢基体，表层耐磨涂层、次表层高 硬层和钢基体从外到里形成层状结构，所述表层耐磨涂层为Tic或TiN材料采用物料气相 沉积方式形成，所述次表层高硬层为立方氮化硼层。
[0005] 在上述技术方案中，将钢球本体设计为椭球体，同时，在钢球本体表层设置有凹 槽，使得钢球工作过程中，由点接触的方式转变为微面接触和线接触，增加了钢球的冲击 面，从而增多了物料的受力面，并能通过凹槽镶嵌较大的物料，利用物料对物料进行研磨， 提高了磨削效率并能延长钢球的使用寿命；将凹槽设计为环绕钢球且平行于所述钢球本体 的长轴或短轴，同时，多道凹槽形成网状分布且各凹槽的槽宽与其槽长呈正相关关系，充分 考虑到了钢球在工作过程中的接触状态，使得凹槽能够更好的发挥作用；将Tie或TiN材料 采用物料气相沉积方式形成表层耐磨涂层可以提高钢球在碰撞过程中的抗冲击能力，并能 提升钢球的耐磨能力，从而提高钢球的使用寿命；采用立方氮化硼层作为次表层高硬层，从 而使得钢球具有良好的硬度，进一步提高钢球的使用寿命。
[0006] 优选地，所述凹槽槽宽随深度的增加逐渐增大。
[0007] 优选地，所述钢球本体的扁率为0· 02-0. 04。
[0008] 优选地，所述次表层高硬层的厚度为80-120 μ m。
[0009] 优选地，所述表层耐磨涂层的厚度为40-60 μ m。
[0010] 在本发明中，通过对钢球的形状和结构进行了优化，提高了钢球的磨削效率，并使 得钢球在工作过程中耐损伤能力强并具有更长的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】 toon] 图1为本发明提出的一种表面涂层式耐磨钢球的结构示意图；
[0012] 图2为图1的截面示意图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1所示，图1为本发明提出的一种表面涂层式耐磨钢球的结构示意图；图2为 图1的截面示意图。
[0014] 参照图1-2,本发明提出的一种具体实施例中，一种表面涂层式耐磨钢球，包括钢 球本体1，钢球本体1为椭球体且其扁率为〇. 03,钢球本体1的表层设置有多道凹槽2,凹槽 2槽宽随深度的增加逐渐增大，每道凹槽2环绕钢球且平行于钢球本体1的长轴或短轴，多 道凹槽2形成网状分布且各凹槽2的槽宽与其槽长呈正相关关系，钢球本体1包括表层耐 磨涂层3、次表层高硬层4和钢基体5,表层耐磨涂层3、次表层高硬层4和钢基体5从外到 里形成层状结构，表层耐磨涂层3为TiC材料采用物料气相沉积方式形成，表层耐磨涂层3 的厚度为50 μ m，次表层高硬层4为立方氮化硼层，次表层高硬层4的厚度为100 μ m。
[0015] 本实施例中，将钢球本体1设计为椭球体，同时，在钢球本体1表层设置有凹槽2， 使得钢球工作过程中，由点接触的方式转变为微面接触和线接触，增加了钢球的冲击面，从 而增多了物料的受力面，并能通过凹槽2镶嵌较大的物料，利用物料对物料进行研磨，提高 了磨削效率并能延长钢球的使用寿命；将凹槽2设计为环绕钢球且平行于钢球本体1的长 轴或短轴，同时，多道凹槽2形成网状分布且各凹槽2的槽宽与其槽长呈正相关关系，充分 考虑到了钢球在工作过程中的接触状态，使得凹槽2能够更好的发挥作用；将TiC材料采用 物料气相沉积方式形成表层耐磨涂层3可以提高钢球在碰撞过程中的抗冲击能力，并能提 升钢球的耐磨能力，从而提高钢球的使用寿命，需要说明的是，使用TiN材料具有同样的效 果；采用立方氮化硼层作为次表层高硬层4,从而使得钢球具有良好的硬度，进一步提高钢 球的使用寿命。
[0016] 综上，在上述实施例中，通过对钢球的形状和结构进行了优化，提高了钢球的磨削 效率，并使得钢球在工作过程中耐损伤能力强并具有更长的使用寿命。
[0017] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种表面涂层式耐磨钢球，其特征在于，包括钢球本体（1)，所述钢球本体（1)为椭 球体且其扁率小于0.05,所述钢球本体（1)的表层设置有多道凹槽（2)，每道所述凹槽（2) 环绕钢球且平行于所述钢球本体（1)的长轴或短轴，多道凹槽（2)形成网状分布且各凹槽 (2)的槽宽与其槽长呈正相关关系，所述钢球本体（1)包括表层耐磨涂层（3)、次表层高硬 层（4)和钢基体（5)，表层耐磨涂层（3)、次表层高硬层（4)和钢基体（5)从外到里形成层 状结构，所述表层耐磨涂层（3)为TiC或TiN材料采用物料气相沉积方式形成，所述次表层 高硬层（4)为立方氮化硼层。
2. 根据权利要求1所述的表面涂层式耐磨钢球，其特征在于，所述凹槽（2)槽宽随深度 的增加逐渐增大。
3. 根据权利要求1所述的表面涂层式耐磨钢球，其特征在于，所述钢球本体⑴的扁率 为 0· 02-0. 04。
4. 根据权利要求1所述的表面涂层式耐磨钢球，其特征在于，所述次表层高硬层（4)的 厚度为80-120 μ m。
5. 根据权利要求1所述的表面涂层式耐磨钢球，其特征在于，所述表层耐磨涂层（3)的 厚度为40-60 μ m。
【文档编号】B32B15/04GK104096619SQ201410326091
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】赵金斌, 杨霄, 葛兴洋 申请人:宁国东方碾磨材料股份有限公司