一种高碳耐磨钢球的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高碳耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：C：1.1％-1.2％；Si：0.2％-0.4％；Cr：0.4％-0.5％；Mn：1.3％-1.5％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.1％-0.2％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料为Fe；根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高碳耐磨钢球：S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼及成分初调，得到铁水，精炼脱硫、脱氧，成分微调，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；S2：将S1中得到的铸件在840-850℃，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至200-210℃进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
【专利说明】一种高碳耐磨钢球
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨机械【技术领域】，尤其涉及一种高碳耐磨钢球。
【背景技术】
[0002] 高碳耐磨钢球是粉碎工业的第一大耐磨材料消耗件，每年国内仅选矿行业就需要 消耗约200万吨各种材质的钢球，而我国水泥工业每年也需要消耗20万吨。耐磨钢球是球 磨机重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用，其广泛用 于水泥厂、发电厂等。
[0003] 高碳耐磨钢球在运转过程中，工作条件十分复杂，当运动件高速运转时，钢球与其 支撑装置之间主要是以点或线相接触，承受着集中的周期性的交变载荷，其应力变化可由 零到最大，再由最大到零，接触面积越小，承受的应力就越大。同时钢球还要承受由于离心 力引起的负荷和与其支撑装置之间产生的弹性变形。除此之外，钢球在工作过程还受到润 滑油等其他杂质的腐蚀，因此对耐磨钢球的综合性能有着较高的要求。现有技术中，高碳耐 磨钢球通常存在淬透性和韧性不足，导致其耐磨性不能满足研磨要求，为了提高耐磨性，采 用较高的合金元素添加，其成本又过高，需要进行改进。
【发明内容】
[0004] 为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种高碳耐磨钢球，其具有 1?耐磨、1?使用寿命的优点。
[0005] 本发明提出的一种高碳耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：
[0006] C ：1. 1 % -1. 2 % ；Si ：0. 2 % -0. 4 % ；Cr ：0. 4 % -〇. 5 % ；Mn ：1. 3 % -1. 5 % ；Ti ： 0· 02% -0· 03% ;A1 :0· 1% -0· 2% ;Mo :0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料为 Fe ；
[0007] 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高碳耐磨钢球：
[0008] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼及成分初调，得到铁水，精炼脱硫、脱 氧，成分微调，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
[0009] S2 :将S1中得到的铸件在840-850°C，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件 升温至200-2KTC进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨 钢球成品。
[0010] 在上述技术方案中，提高了 c元素含量，利用廉价的C元素提高钢球的淬透性和淬 硬性，从而提高钢球的耐磨性；优化了 Si的含量，一方面使得其能达到提高钢球回火稳定 性的作用，另一方面防止钢球的晶粒粗化；控制了 Μη元素的含量，提高钢球中珠光体含量， 并改善钢球的热处理性能和耐磨性能；复合添加 Ti、Cr、Al、Mo,提高钢球的淬透性，细化晶 粒，提1?脱氧能力，提升钢球综合性能；控制S和P的含量，可以提1?钢球的综合性能的过度 恶化；在制备过程中，根据合金化优化结果，合理设定了热处理的温度和时间，使得钢球实 现良好硬度和韧性的结合，从而获得高耐磨、高使用寿命的优点。 toon] 优选地，其各组分的重量百分数如下：
[0012] C ：1, 12% -1. 18% ；Si ：0. 25% -〇. 35% ；Cr ：0. 42% -〇. 48% ；Mn ：1. 35% -1. 45% ； Ti ：0. 022% -0. 028% ；A1 ：0. 12% -〇. 18% ；Mo ：0. 18% -〇. 22% ；S ：〇-〇. 01% ；P ：〇-〇. 03% ； 余料为Fe。
[0013] 优选地，其各组分的重量百分数如下：
[0014] C ：1, 14% ；Si ：0. 3% ；Cr ：0. 45% ；Mn ：1. 4% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 15% ；Mo ：0. 2% ； S :0· 008% ;P :0· 01% ;余料为 Fe。
[0015] 优选地，在步骤S2中，将SI中得到的铸件在843-847°C，保温2. 5小时，然后水淬， 将淬火后的铸件升温至202-208°C进行回火处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到 室温，得到耐磨钢球成品。
[0016] 优选地，在步骤S2中，将S1中得到的铸件在845°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬 火后的铸件升温至205°C进行回火处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得 到耐磨钢球成品。
[0017] 在本发明中，通过对钢球的成分设计和制备工艺进行了优化，提高了高碳耐磨钢 球的综合性能，并使得钢球具有高耐磨、高使用寿命的优点。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明， 而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明 的保护范围内。
[0019] 实施例1
[0020] 一种高碳耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：
[0021] C ：1, 14% ；Si ：0. 3% ；Cr ：0. 45% ；Mn ：1. 4% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 15% ；Mo ：0. 2% ； S :0· 008% ;P :0· 01% ;余料为 Fe ;
[0022] 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高碳耐磨钢球：
[0023] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼及成分初调，得到铁水，精炼脱硫、脱 氧，成分微调，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
[0024] S2 :将S1中得到的铸件在845°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温 至205°C进行回火处理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
[0025] 实施例2
[0026] -种高碳耐磨钢球，其各组分的重量百分数如下：
[0027] C ：1. 2% ；Si ：0. 2% ；Cr ：0. 5% ；Mn ：1. 5% ；Ti ：0. 03% ；A1 ：0. 2% ；Mo ：0. 25% ；S ： 0· 015% ;P :0· 05% ;余料为 Fe ;
[0028] 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高碳耐磨钢球：
[0029] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼及成分初调，得到铁水，精炼脱硫、脱 氧，成分微调，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；
[0030] S2 :将S1中得到的铸件在850°C，保温2小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至 200°C进行回火处理，保温2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
[0031] 实施例3
【权利要求】
1. 一种高碳耐磨钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下： C :1. 1 % -1. 2 % ;Si :0· 2 % -0· 4 % ;Cr :0· 4 % -0· 5 % ;Mn :1· 3 % -1. 5 % ;Ti : 0· 02% -0· 03% ;A1 :0· 1% -0· 2% ;Mo :0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料为 Fe ； 根据上述各组分配比，按照以下工艺步骤制备得到所述高碳耐磨钢球： 51 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼及成分初调，得到铁水，精炼脱硫、脱氧，成 分微调，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件； 52 :将S1中得到的铸件在840-850°C，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温 至200-2KTC进行回火处理，保温1-2小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球 成品。
2. 根据权利要求1所述的高碳耐磨钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下： C ：1, 12% -1. 18% ；Si ：0. 25% -〇. 35% ；Cr ：0. 42% -〇. 48% ；Mn ：1. 35% -1. 45% ；Ti ： 0· 022% -0· 028% ;A1 :0· 12% -0· 18% ;Mo :0· 18% -0· 22% ;S :0-0· 01% ;P :0-0· 03% ;余 料为Fe。
3. 根据权利要求1所述的高碳耐磨钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下： C :1· 14% ;Si :0· 3% ;Cr :0· 45% ;Mn :1. 4% ;Ti :0· 025% ;A1 :0· 15% ;Mo :0· 2% ;S : 0· 008% ;P :0· 01% ;余料为 Fe。
4. 根据权利要求1所述的高碳耐磨钢球，其特征在于，在步骤S2中，将SI中得到的铸 件在843-847°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至202-208°C进行回火处 理，保温1. 5小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
5. 根据权利要求1所述的高碳耐磨钢球，其特征在于，在步骤S2中，将S1中得到的铸 件在845°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至205°C进行回火处理，保温1. 5 小时后，移入缓冷坑缓慢冷却到室温，得到耐磨钢球成品。
【文档编号】C22C38/28GK104109810SQ201410377325
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】熊夏鸣 申请人:宁国市南方耐磨材料有限公司