专利名称：一种风扫磨机用球及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种磨机用球及其加工方法，更具体地，是一种风扫磨机用球及其加 工方法。
背景技术：
随着工业的发展，煤炭及水泥等行业突飞猛进，在这些行业的生产线上，有风扫煤 磨及风扫生料磨的使用。然而，由于风扫煤磨的进口温度高和进出口温差大，采用普通的合 金铸球极易破碎；采用锻打球则磨耗过高；采用高铬球则容易剥落失圆，目前80%的生产 厂家采用高铬球，剥落现象严重。因此，对风扫磨用球进行改进是本领域亟待解决的一个问 题。
发明内容
本发明目的在于提供一种风扫磨机用球及其加工方法，利用本发明制造的风扫磨 机用球，具有优异的抗冲击性能、硬度高、耐磨、不易破碎且不易剥落的特点。本发明是通过如下技术手段实现的一种风扫磨机用球，按含量百分比由以下组分配比而成2. 20 % 2. 40 %的C、 1. 20% 1. 50% 的 Si、0. 60 0. 80% 的 Mn、11. 00% 13. 00 % 的 Cr、0 0. 02 % 的 Mo、 0 0. 03%的Ni、0. 01 0. 03%的纳米合金变质剂、0. 05 0. 08%的S、0. 05 0. 08%的 P、0 0. 03%的RE以及余量废钢本发明用于制造风扫磨机用球的加工方法，包括以下步骤(1)通过直读光谱仪对废钢进行检测，选取成分及含量均合格的废钢为原料；(2)根据步骤(1)中的废钢检测结果，按权利要求1所述的配比在废钢中加入除 纳米合金变质剂以及RE以外的其他原料，送入中频电炉熔炼成钢水，达到1550°C 1650°C 时出炉，出炉前取样进行炉前成分检测，经检测成分合格后出炉，出炉时用冲包法加入 0. 01 0. 03%的纳米合金变质剂及0 0. 03%的RE ；纳米合金变质剂具有高硬度、耐高温、粒度小和分散好的特点。表面ZETA电 位-18. OmV，与金属具有非常优秀的结合力。在钢水结晶过程中成为晶核相，大大增加成晶 数量和减少晶粒尺寸。达到细化合金晶粒的效果，改善合金性能的目的。晶粒越细，单位体 积内的晶粒界面越多，由于晶界间原子排列比晶粒内部的排列更加紊乱，因而位错密度较 高，致使晶界对正常晶格的滑移位错产生缠结，不易穿过晶界继续滑移，变形抗力增大，表 现为强度提高。本发明添加纳米合金材料后，硬度增加3 5°，冲击韧性提高2 3J/cm2。(3)将步骤(2)中出炉后的钢水浇铸到铁模成型并冷却，得到半成品；(4)将步骤(3)中所述的半成品打磨后置于电阻炉中，通过5 6小时的升温至 950°C 980°C后保温6 7小时出炉，然后用淬火油淬火8 10分钟，并冷却到200°C 300 0C ；
(5)将步骤(4)中冷却后的半成品置于电阻炉中升温至500°C 550°C，等温保温8 9小时，打开电阻炉炉门缓冷3小时后出炉，自然冷却，得到成品。利用本发明配方制成的风扫磨机用球，具有高硬度及优异的抗冲击性能，实现了 耐磨、不易破碎、失圆率及破碎率显著降低、不易剥落等目的。
具体实施方式
以下通过具体实施方式
进一步描述本发明，由技术常识可知，本发明也可通过其 它的不脱离本发明技术特征的方案来描述，因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内 的改变均被本发明包含。实施例1 按照如下方法制备风扫磨机用球(1)选用一般废钢790公斤，经直读光谱仪检测，其C、S、P的含量均在要求的范围 之内，含有的其他元素的种类符合要求，且含量均未超标。(2)根据步骤⑴的检测结果，在所述废钢中加入20公斤硅铁(Si含量60% )、9 公斤锰铁(Mn含量60% ) ,220公斤铬铁(Cr含量58% )、1. 2公斤的镍(Ni含量100% )、 2公斤的钼铁(Mo含量55% )，送入中频电炉熔炼成钢水，达到1650°C时出炉，出炉前取样 采用直读光谱仪检验成分为2. 30%的C、l. 20%的Si、0. 80%的Mn、12. 00%的Cr、0. 01% 的Mo、0. 01 %的Ni、0. 06%的S、0. 07%的P，满足要求，出炉时用冲包法加上200克的纳米 合金变质剂及2公斤的稀土镁(RE)；(3)将步骤(2)中出炉后的钢水分别浇铸到规格为Φ100、Φ 90、Φ 80、Φ 70、Φ 60、 Φ 50的铁模中成型并冷却，得到半成品；(4)将步骤(3)中所述的半成品打磨后置于电阻炉中，通过6小时的升温至980°C 后保温7小时出炉，然后用淬火油淬火8分钟，并冷却到250°C ；(5)将步骤(4)中冷却后的半成品置于电阻炉中升温至550°C，等温保温9小时， 打开电阻炉炉门缓冷3小时后出炉，自然冷却，得到成品，用高强度尼龙袋包装入库待发。性能测试1、硬度测试采用洛氏硬度计对实施例所述的成品进行测试，结果如表1所示。表 1 2、抗冲击性能测试在6米的自制高空实验落球机上对本发明实施例所述的成品中的任意10个进行 抗冲击性能测试，编号分别为1 10，并采用市场上购买的高铬合金球(中信耐磨材料有限 公司生产)做为对比实施例，结果如表2所示 表2 以上实验结果表明，利用本发明制造的风扫磨机用球具有良好的抗冲击性能，在 冲击次数达到10000次后任未发现有可见裂纹或破碎现象。3、磨损试验在直径为3. 8米的球磨机上对本发明实施例的风扫磨机用球成品和市场上购买 的作为对比实施例的高铬合金球(中信耐磨材料有限公司生产)进行为期1个月的使用磨 损实验，实验后其表现如下本发明实施例所述的风扫磨机用球成品在使用1个月后表面 光滑，而高铬合金球表面布满形状不规则的小坑。经统计，风扫磨用球的磨耗比高铬合金球 的磨耗降低了 20%。
综上所述，利 用本发明制成的风扫磨机用球具有高硬度、优异的抗冲击性能以及 高耐磨性，达到了不易破碎及不易剥落的目的，是理想的风扫磨机用球。
权利要求
一种风扫磨机用球，其特征在于，按含量百分比由以下组分配比而成2.20％～2.40％的C、1.20％～1.50％的Si、0.60～0.80％的Mn、11.00％～13.00％的Cr、0～0.02％的Mo、0～0.03％的Ni、0.01～0.03％的纳米合金变质剂、0.05～0.08％的S、0.05～0.08％的P、0～0.03％RE以及余量废钢。
2.—种加工权利要求1所述风扫磨机用球的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)通过直读光谱仪对废钢进行检测，选取成分及含量均合格的废钢为原料；(2)根据步骤(1)中的废钢检测结果，按权利要求1所述的配比在废钢中加入除纳米 合金变质剂以及RE以外的其他原料，送入中频电炉熔炼成钢水，达到1550°C 1650时出 炉，出炉前取样进行炉前成分检测，经检测成分合格后出炉，出炉时用冲包法加入0. 01 0. 03 %的纳米合金变质剂以及0 0. 03 %的RE ；(3)将步骤(2)中出炉后的钢水浇铸到铁模成型并冷却，得到半成品；(4)将步骤(3)中所述的半成品打磨后置于电阻炉中，通过5 6小时的升温至 950°C 980°C后保温6 7小时出炉，然后用淬火油淬火8 10分钟，并冷却到200°C 300 °C ；(5)将步骤(4)中冷却后的半成品置于电阻炉中升温至500°C 550°C，等温保温8 9小时，打开电阻炉炉门缓冷3小时后出炉，自然冷却，得到成品。
全文摘要
本发明公开了一种风扫磨机用球及其加工方法，所述风扫磨机用球是按含量百分比以2.20％～2.40％的C、1.20％～1.50％的Si、0.60～0.80％的Mn、11.00％～13.00％的Cr、0～0.02％的Mo、0～0.03％的Ni、0.01～0.03％的纳米合金变质剂、0.05～0.08％的S、0.05～0.08％的P、0～0.03％的RE以及余量废钢为原料，通过特定的热处理方式，获得硬度高、抗冲击性能优异且不易剥落的产品，实现了产品的高耐磨以及低磨耗的目的。
文档编号C22C38/56GK101864543SQ20101021353
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者张昌兵, 黄键 申请人:田阳三方耐磨材料有限公司