一种表面处理用高寿命钢球及其制备方法
【专利摘要】一种表面处理用高寿命钢球及其制备方法，属于钢球技术领域。以质量百分比计，包含以下成份：C 0.08~0.35%、Si 0.1~1.0%、Mn 0.35~1.5%、S 0~0.05%、P 0~0.05%、Cr 0.3~1.5%、Mo 0.001~0.05%、Ti 0.001~0.1%、V 0.001~0.2%、Ni 0.001~0.1%、Cu 0.05~0.2%、Nb 0.001~0.2%、W 0.001~0.1%、Zn 0.001~0.1%和Al 0.001~0.05%，其余为Fe。本发明的一种表面处理用高寿命钢球及其制备方法所得钢球的耐磨性好、具有较高的寿命，并且表面硬度高、不易破碎。
【专利说明】
-种表面处理用高寿命钢球及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种表面处理用高寿命钢球一种表面处理用高寿命钢球及其制备方 法，属于钢球技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，国内外使用的铸钢球产品主要有低碳和高碳两大类。高碳铸钢球因含碳量 高（0.8-1.2wt.% C)，经离屯、或雾化成丸后冷却到室溫形成高碳片状马氏体组织，并产生 大量裂纹，虽经再次加热泽火和回火处理，裂纹仍会存在，因而脆性大，不耐冲击，在表面抛 丸、喷砂清理和喷丸强化过程中容易破碎，耗损量大。低碳铸钢球含碳量低(小于〇.2wt. % C)，初性高，但硬度低，不耐磨，而且由于烙点高，钢液流动性差，收缩大，造成钢球疏松和空 屯、缺陷多，尽管100%替代法测定的ERVIN循环寿命比高碳钢球高，但在钢件清理时由于 硬度低，清理效率低，清理时间长，清理相同量的钢件实际所消耗的低碳钢球并没有减少， 有时反而会增加。低碳钢球虽经二次泽火和低溫回火处理，其硬度仍然很低，无法满足对钢 材、铸件、锻件、热处理件的表面抛丸、喷丸清理和强化的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种表面处理用高寿命 钢球及其制备方法，该表面处理用高寿命钢球的耐磨性好、具有较高的寿命，并且表面硬度 高、不易破碎。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该表面处理用高寿命钢球，W质量 百分比计，包含^下成份：(：0.08~0.35%、510.1~1.0%、]\1110.35~1.5%、8 0~0.05%、？0~ 0.05〇/〇、Cr 0.3~1.5〇/〇、Mo 0.001 ~0.05〇/〇、Ti 0.001 ~O.P/〇、V 0.001 ~0.2〇/〇、Ni 0.001 ~O.P/〇、Cu 0.05~0.2%、佩0.001~0.2%、￥0.001~0.1%、2110.001~0.1%和410.001~0.05%，其余为化。
[0005] 优选的，该表面处理用高寿命钢球，其特征在于，W质量百分比计，包含W下成份： C 0.15~0.25〇/〇、Si 0.12~0.85〇/〇、Mn 0.45~0.85〇/〇、S 0~0.04〇/〇、P 0~0.03〇/〇、Cr 0.7~1.4〇/〇、Mo 0.002~0.04%、Ti0.002~0.08%、V0.002~0.18%、Ni0.02~0.08%、Cu0.06~0.15%、Nb0.002 ~0.15%、W 0.002~0.08%、Zn 0.002~0.08%和Al 0.002~0.04%，其余为化。
[0006] 优选的，该表面处理用高寿命钢球，其特征在于：W质量百分比计，包含W下成份： C 0.17~0.22〇/〇、Si 0.16~0.25〇/〇、Mn 0.62~0.75〇/〇、S 0~0.03〇/〇、P 0~0.25〇/〇、Cr 0.8~P/〇、Mo 0.003~0.02〇/〇、Ti 0.003~0.05〇/〇、V 0.003~0.15〇/〇、Ni 0.03~0.05〇/〇、Cu 0.08~0.13〇/〇、Nb 0.002~0.13%、W 0.002~0.02%、化 0.003~0.05%和Al 0.005~0.02%，其余为化。
[0007] 所述的化、Mo、Ti、V、Ni、化、Nb、W、化和Al所占的质量百分比之和大于1〇/〇。
[000引 W质量百分比计，还包含0.0001~0.071%的B、Mg、Ce、La元素中的至少一种。
[0009] 优选的，W质量百分比计，还包含B 0.0001~0.05%和Mg o.oocn~0.01%;或者，还包 含8 0.0001~0.05%、]\% 0.0001~0.01%、〔6〇.0001~0.01%和1^曰 0.0001~0.001〇/〇。
[0010] 所述钢球的金相组织为板条马氏体与贝氏体的复相组织，或者为板条马氏体与片 状马氏体的复相组织。
[0011] W上所述的一种表面处理用高寿命钢球的制备方法，其特征在于:包括如下步骤： 1) 将原料称量、配料，烙炼为钢液； 2) 将钢液采用侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球； 4) 将铸态钢球烘干、筛分，钢球含水量小于0.2化％ ; 5) 将铸态钢球在860~930°C加热，保溫30~40分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后 将钢球在150~480°C加热，保溫30~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0012] 优选的，步骤5)的具体操作为:将铸态钢球在895~905°C加热，保溫30~33分钟 后，在水中冷却进行泽火，泽火后将钢球在295~305 °C加热，保溫55~60分钟进行回火处理， 获得钢球。
[0013] 优选的，步骤3)在离屯、造粒装置上进行，所述离屯、造粒装置包括相连接的电机和 离屯、盘，离屯、盘上方设有诱杯，其特征在于:环绕离屯、盘设有环形水幕，所述环形水幕由设 置在所述离屯、盘上方的环形喷洒机构产生;所述的环形喷洒机构包括进水口、环形储水腔 和多个环形喷水装置，进水口与环形储水腔相通，环形储水腔下方连接有环形喷水装置，环 形喷水装置的直径大于离屯、盘直径，多个所述的环形喷水装置圆屯、相同。
[0014]
【申请人】在研究中发现在钢球中适量加入合金元素，可提高机械性能30%-50%。经申 请人进一步研究，设计化〇.3~1.5%、]?〇0.001~0.05%、1'10.001~0.1%、￥0.001~0.2%、化 0.OOl~0.1%、Cu 0.05~0.2%、师 0.001~0.2%、W 0.001~0.1%、Zn 0.001~0.1%和Al 0.001~ 0.05%的元素组成和用量，优选Cr 0.7~1.4%、Mo 0.002~0.04%、Ti 0.002~0.08%、V 0.002~ 0.18%、Ni0.02~0.08%、Cu0.06~0.15%、Nb0.002~0.15%、W0.002~0.08%、Zn0.002~ 0.08%和41 0.002~0.04%的元素组成和用量，化、51、]?11、]\1〇、1'1、￥、化、加、抓、胖、化和八1 合金元素的加入，能够细化晶粒，提高机体强度，增加泽透性和泽硬性，从而增加了钢球的 强度和硬度，提高了耐磨性，使用过程中不易破碎。Cr、Si、Mn、Mo、Ti、V、Ni、Cu、Nb、W、 化和41所占的质量百分比之和大于1%。^上的合金元素按化、51、111、1〇、1'1、￥、化、化、 Nb、W、Zn和Al所占的质量百分比之和大于1%。加入，有效地起到提高钢球机械性能的作用。 优选的，所述的化、Mo、Ti、V、Ni、化、Nb、W、化和Al所占的质量百分比之和大于1.5%。优 选的，化、Mo、Ti、V、Ni、化、Nb、W、化和Al所占的质量百分比之和大于2〇/〇。
[0015]
【申请人】还发现如在配方中再加入少量B、Mg、Ce、La元素中的至少一种，能够进一 步细化钢球的晶粒，提高钢球强度。包含0.0001~0.071%的B、Mg、Ce、La元素中的至少一 种，是指当配方中还包含B、Mg、Ce、La元素中的至少一种时，所述B、Mg、Ce、La元素中的 至少一种在钢球中所占的质量百分比之和为0.0001~0.071%。
【申请人】经研究确定优选配方 中还包括B 0.0001 ~0.0035%和Mg 0.0001 ~0.01%，或者B 0.0001 ~0.0035%、Mg 0.0001 ~ 0.01%、Ce 0.0001 ~0.01%和La 0.0001 ~0.001%。当B在0.0001 ~0.0035%时，能显著提高钢的 泽透性，增加钢的硬度，含量超过0.0035%时，会增加钢的脆性。Mg可W降低钢球的脆性，含 量太低，作用不明显，当含量大于0.01%时，其作用变化不再明显，在0.0001%~0.01%时作用 明显。Ce能够改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能。当含量 大于0.05%时，其作用变化不再明显。在0.0001%~0.05%时作用明显。La能够改变钢中夹杂物 的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，当含量大于0.05%时，其作用变化不 再明显，在0.0001%~0.05%时作用明显。
【申请人】在本发明中限定了钢球的金相组织为板条马 氏体与贝氏体的复相组织，或者为板条马氏体与片状马氏体的复相组织。板条马氏体具有 高的初性，片状马氏体具有高的硬度，贝氏体具有高的强度，所W，具有板条马氏体与贝氏 体、或板条马氏体与片状马氏体的复相组织，既有高的硬度，又有高的强度。
[0016] 步骤3)离屯、法的具体工艺流程为:钢液由诱包落入高速旋转的离屯、盘内，并在离 屯、力作用下沿离屯、盘上的流槽分散成液滴甩出，再落入水中冷却。可调工艺数据有钢液流 量、离屯、盘直径及其转速、钢液流出口尺寸、诱注高度、落水高度。离屯、盘选用直径为220~ 260mm，离屯、机调频950~llOOr/min。优选的步骤3)采用离屯、造粒装置进行。优选的步骤3)在 离屯、造粒装置中进行，该离屯、造粒装置，包括相传动连接的电机和离屯、盘，离屯、盘上方设有 诱杯，离屯、盘正上方设有向下喷水的喷水机构，喷水机构所喷出的水流围绕在离屯、盘外周。 喷水机构包括1~10个环形喷水装置，多个环形喷水装置同圆屯、。离屯、盘直径与环形喷水装 置的直径的比值为4~7:20~6。所述的环形喷水装置包括环形出水槽，环形出水槽与环形储 水腔相通。或者，环形喷水装置包括呈环形分布的多个喷嘴，多个喷嘴分别与环形储水腔相 通;每个所述环形喷水装置中，相邻喷嘴之间的间距小于5厘米，优选的相邻喷嘴之间紧密 相贴。优选的，喷嘴的的喷出端呈矩形，喷嘴的喷出端也可W为圆形或其他形状。还包括水 池和水累，所述的电机和离屯、盘位于水池中，进水口管路连接水累，水累与自来水水源管路 连接或者与水池管路连接。还包括控制器，控制器位于水池外部，控制器分别与水累和电机 电连接。还包括水池和水累，电机和离屯、盘位于水池中，喷水机构管路连接水累，水累与自 来水水源管路连接或者与水池管路连接。还包括控制器，控制器位于水池外部，控制器分别 与水累和电机电连接。步骤3)使用该离屯、造粒装置进行，能够减少造粒过程中钢球中元素 的氧化，所获得钢球的粒度更细，抗碎裂能力高。
[0017] 与现有技术相比，本发明的一种表面处理用高寿命钢球及其制作方法所具有的有 益效果是： 1、该表面处理用高寿命钢球的耐磨性好、具有较高的寿命。
【申请人】在配方中添加了元 素 Cr,使其在基体组织中形成了硬度更高，弥散效果更好的氧化铭，进一步起到了细化晶 粒，提高泽透性，增加钢球硬度和强度，W及提高耐磨性的作用。并且
【申请人】在配方中添加 了微量元素化、]^〇、1';[、￥、化、加、饥)、胖、2]1和41，^上元素成分的添加能够提高钢球的 耐磨性能并进一步提高其使用寿命。
[0018] 2、该表面处理用高寿命钢球表面硬度高、不易破碎。
【申请人】在制备方法的步骤3) 中采用离屯、法造粒，通过步骤5)中900°C加热一保溫30分钟一泽火一300°C加热一保溫60 分钟，从而使所获得的钢球中具有板条马氏体或片状马氏体与贝氏体的复相组织，W提高 钢球的强度，从而增强钢球的弧度值，提高钢球的耐用性能。
【附图说明】
[0019] 图1为一种离屯、造粒装置的结构示意图。
[0020] 图2为一种离屯、造粒装置的工作过程示意图。
[0021] 图3为喷嘴式环形喷洒机构的局部剖视图。
[0022] 图4为图3中喷嘴式环形喷洒机构的仰视图。
[0023] 图5为图3中喷嘴式环形喷洒机构的A-A面剖视图。
[0024] 图6为图4中喷嘴的放大示意图。
[0025] 图7为环形出水槽式环形喷洒机构的局部剖视图。
[0026] 图8为图7中环形出水槽式环形喷洒机构的仰视图。
[0027] 图9为图7中环形出水槽式环形喷洒机构的B-B面剖视图。
[002引其中：1、电机2、离屯、盘3、诱杯4、进水口5、环形储水腔6、环形出水槽7、喷嘴 8、水池9、水累10、控制器11、平台。
【具体实施方式】
[0029] 图^6是本发明的最佳实施例，下面结合附图^9本发明做进一步说明。
[0030] 参照图1~2,一种离屯、造粒装置，包括相连接的电机1和离屯、盘2,离屯、盘2上方设有 诱杯3,离屯、盘2正上方设有向下喷水的环形喷洒机构，环形喷洒机构所喷出的水流围绕在 离屯、盘2外周;环形喷洒机构包括进水口 4、环形储水腔5和环形喷水装置，进水口 4与环形储 水腔5相通，环形储水腔5下方连接有环形喷水装置，环形喷水装置的直径大于离屯、盘2直 径。离屯、盘2直径与环形喷水装置的直径的比值为4~7:20~60。离屯、盘2直径为120~350mm。具 体的，离屯、盘2的直径为220~260mm。环形喷水装置的数量为多个，多个环形喷水装置圆屯、相 同。参照图4~5和图8~9，进水口 4呈卿趴状，进水口 4进水端开口面积小于进水口 4出水端开 口面积，进水口 4出水端连接在环形储水腔5外部。具体的参照图1环形喷水装置的数量2个。 参照图1，还包括水池8和水累9，电机1和离屯、盘2位于水池8中，进水口 4管路连接水累9，水 累9与自来水水源管路连接或者与水池8管路连接。水累9可W通过自来水水源供水，也可W 通过水池9供水，当水累9通过水池9供水水累9可W设置在水池9内，也可W设置在水池9外 部。钢球经过环形喷洒机构喷水进行水泽，本离屯、造粒装置可W设计水池8,也可W不设计 水池8，设计水池別寸参照图1所示；当不设计水池別寸，水累9通过自来水水源供水，电机下方 的地面上需安装排水口，排水口上需加装筛网W过滤钢球。水池9正上方设有平台或者支 架，诱杯3和环形喷水装置均与平台11相连接，平台11可替换为支架、吊顶或其他能够将诱 杯3和环形喷水装置安装在离屯、盘2上方的装置。诱杯3位于环形喷水装置的中轴线上。参照 图1，还包括控制器10,控制器10位于水池6外部，控制器10分别与水累9和电机1电连接。或 者本离屯、造粒装置可W不设计控制器10,电机1的电源开关和环形喷洒机构的供水阀口均 通过手动控制。
[0031] 当环形喷洒机构为喷嘴式设计时，参照图3~6,环形喷水装置包括呈环形分布的多 个喷嘴7,多个喷嘴7分别与环形储水腔5相通。每个所述环形喷水装置中，相邻喷嘴7之间的 间距小于5厘米。相邻环形喷水装置上的喷嘴7呈交错设置。具体的图3~6中相邻喷嘴7之间 紧密相接，环形喷水装置为两个。
[0032] 或者，当环形喷洒机构为环形出水槽式设计时，参照图7~9,环形喷水装置包括环 形出水槽6,环形出水槽6与环形储水腔5相通。环形出水槽6的宽度为6~200mm。具体的图3~6 中环形喷水装置为两个环形出水槽6,两个环形出水槽6之间通过环形隔板分隔，环形隔板 通过多条加强筋吊装，加强筋位于环形储水腔5内，加强筋底端与环形隔板相连接，加强筋 顶端与环形储水腔5顶壁相连接。水流经环形出水槽7喷出时，受环形出水7形状限制，形成 边界清晰的、无空隙的环形水幕，环形水幕围绕在离屯、盘2外周。参照图7,环形出水槽6的内 外边沿处均设有向下突出的环形台阶，该环形台阶能够规划环形水幕的喷射范围，使环形 储水槽6喷出的环形水幕边界更清晰。
[0033] 工作流程:步骤3)在该离屯、造粒装置上进行时，水自进水口 4流入环形储水腔5中、 通过环形喷水装置喷出形成环形水幕，然后开启离屯、盘2,然后将钢液倒入诱杯3,自诱杯3 落入离屯、盘2中，通过电机1带动离屯、盘2旋转、离屯、甩出钢液液滴，钢液液滴穿过环形水幕 过程中进行水泽。离屯、盘2直径为120~350mm。具体的，离屯、盘2直径为220~260mm，离屯、盘调 频转速550~lOOOr/min。参照图2,通过水累9为环形喷洒机构供水和提供水压，水累9电机功 率为30KW~200KW。由于离屯、盘2正上方设有向下喷水的环形喷洒机构，环形喷洒机构所喷出 的水流围绕在离屯、盘2外周，自离屯、盘2中甩出的钢液液滴，在飞行过程中先与环形喷洒机 构喷出的水流相接触水泽降溫，降溫后的钢液液滴在表面张力作用下形成钢球，且降溫后 即使继续与空气接触，也大大减小了钢球被氧化的可能，保证最终所得的钢球中元素的氧 化比例较低。最终钢球落入水池8中，将钢球从水池8拱出，即得。
[0034] 环形喷洒机构包括进水口 4、环形储水腔5和多个环形喷水装置，多个环形喷水装 置的直径大于离屯、盘2直径。环形储水腔5中的水自环形出水槽6或喷嘴7喷出形成环形水 幕，当环形喷水装置为单层时环形水幕为一层，当环形喷水装置为多层时环形水幕为多层。 环形喷水装置为多层时，该多层的环形喷水装置为由内向外直径不断增大的同屯、圆环，相 邻环形喷水装置上的喷嘴7呈交错设置，能够避免环形水幕中存在无水的空隙，保证自离屯、 盘2甩出的钢液液滴均能通过环形水幕的方式进行水泽降溫。1)当环形喷水装置包括呈环 形分布多个喷嘴7时，相邻喷嘴7之间间距小于5cm，喷嘴7的喷出端呈矩形，每个喷嘴7所喷 出的水雾的形状为扇形，所组成的环形水幕边界清晰、无空隙，水泽效果好。2)当环形喷水 装置包括开口向下的环形出水槽即寸，环形储水腔5中的水自环形出水槽5喷出，形成边界清 晰、无空隙的环形水幕，水泽效果好。
[0035] 实施例1~12是本发明的一种表面处理用高寿命钢球及其制作方法的具体实施方 式，其中实施例1为最佳实施例。实施例1~12的钢球的组成配比见表1~2。实施例1~3采用本 发明所提供的离屯、造粒装置进行。实施例4~12采用常规离屯、法设备进行进行，为了提高对 比效果，实施例4~12所用常规离屯、法设备与实施例1~3所用离屯、法造粒装置的区别为:实施 例4~12所用常规离屯、法设备未安装喷水机构。表1~2中余量的意思是除表中所列元素外其 余均为元素化。表^2中一表示未添加该元素。
[0036] 表1 一种表面处理用高寿命钢球组成（W质量百分比计）
[0037] 表2 -种表面处理用高寿命钢球组成（W质量百分比计）
[003引 实施例1 1) 将原料称量、配料，在电弧炉中烙炼为钢液； 2) 将钢液倒入中间包，采用加入0.015化％侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球，离屯、盘选用直径为250mm， 离屯、机调频lOOOr/min; 4) 将铸态铸钢球经烘干炉烘干，、烘干后钢球含水量小于0. Wt%，将烘干后的钢球筛 分为不同尺寸规格的铸态钢球； 5) 将铸态钢球在895~905°C加热，保溫30~33分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后将 钢球在295~305 °C加热，保溫55~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0039] 实施例2 1) 将原料称量、配料，在中频电炉中烙炼为钢液； 2) 将钢液倒入中间包，采用加入0.013化％侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球，离屯、盘选用直径为240mm， 离屯、机调频lOOOr/min; 4) 将铸态铸钢球经烘干炉烘干，、烘干后钢球含水量小于0.2化％，将烘干后的钢球筛 分为不同尺寸规格的铸态钢球； 5) 将铸态钢球在895~905°C加热，保溫30~33分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后将 钢球在295~305 °C加热，保溫55~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0040] 实施例3 1) 将原料称量、配料，在电弧炉中烙炼为钢液； 2) 将钢液倒入中间包，采用加入0.014Wt%侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球，离屯、盘选用直径为220mm， 离屯、机调频950;r/min; 4) 将铸态铸钢球经烘干炉烘干，、烘干后钢球含水量小于0. Wt%，将烘干后的钢球筛 分为不同尺寸规格的铸态钢球； 5) 将铸态钢球在895~905°C加热，保溫30~33分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后将 钢球在295~305 °C加热，保溫55~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0041 ] 实施例4 1) 将原料称量、配料，在中频电炉中烙炼为钢液； 2) 将钢液倒入中间包，采用加入0.016化％侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球，离屯、盘选用直径为260mm， 离屯、机调频lOSOr/min; 4) 将铸态铸钢球经烘干炉烘干，、烘干后钢球含水量小于0. Wt%，将烘干后的钢球筛 分为不同尺寸规格的铸态钢球； 5) 将铸态钢球在860~930°C加热，保溫30~40分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后 将钢球在150~260°C加热，保溫30~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0042] 实施例5 1) 将原料称量、配料，在中频电炉或电弧炉中烙炼为钢液； 2) 将钢液倒入中间包，采用加入0.017化％侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球，离屯、盘选用直径为250mm， 离屯、机调频lOOOr/min; 4) 将铸态铸钢球经烘干炉烘干，、烘干后钢球含水量小于0. Wt%，将烘干后的钢球筛 分为不同尺寸规格的铸态钢球； 5) 将铸态钢球在895~905°C加热，保溫30~33分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后将 钢球在295~305 °C加热，保溫55~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0043] 实施例6 1) 将原料称量、配料，在中频电炉或电弧炉中烙炼为钢液； 2) 将钢液倒入中间包，采用加入0.01 Wt %侣脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离屯、法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球，离屯、盘选用直径为250mm， 离屯、机调频lOOOr/min; 4) 将铸态铸钢球经烘干炉烘干，、烘干后钢球含水量小于0. Wt%，将烘干后的钢球筛 分为不同尺寸规格的铸态钢球； 5) 将铸态钢球在895~905°C加热，保溫30~33分钟后，在水中冷却进行泽火，泽火后将 钢球在295~305 °C加热，保溫55~60分钟进行回火处理，获得钢球。
[0044] 实施例7~9的制备方法同实施例1，实施例10~12的制备方法同实施例4。
[0045] 性能测试 测试步骤5)所得钢球的硬度(简称5)钢球硬度）、步骤5)所得钢球的金相结构、弧高值 和寿命值，该硬度是指钢球1/3直径处硬度。其中弧高值为用Almen试片测试规格为 S550的钢球，强化后试片弧高值并录入下表，用100%替代法测得邸VIN寿命值并录入 下表。
[0046] 表3实施例^6性能测试结果 [004
[004引通过表3~4可看出，步骤5)所得钢球具有较高的硬度、弧高值和寿命值，耐磨性能 较好。相比现有技术，步骤5)所得钢球即耐冲击又有初性，且生产成本相对较低，钢球的硬 度值获得进一步提高，平均提高了3~6 HRC，使用寿命提高50~150次，能够作为更高的使用 要求，能够用于铸件、锻件、热处理件的表面强化、抛丸。通过实施例^6可W看出：实施例4~ 6所得钢球相比同等规格的现有钢球，在钢球的使用寿命方面有明显提高，而实施例1~3采 用了本发明设计的离屯、造粒装置，其所得钢球的性能优于实施例4~6,证明了本发明的技术 方案采用现有常规离屯、法设备能够实施，如在实施过程中步骤3)使用本发明公开的离屯、造 粒设备，则钢球的性能获得进一步的提高。实施例7~12中添加了B、Mg、Ce、La中的至少一 种，其所得钢球的使用寿命获得进一步提高。
[0049] W上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述掲示的技术内容加 W变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对W上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1. 一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于，以质量百分比计，包含以下成份:C 0.08~ 0.35%、Si 0.1~1·0%、Μη 0.35~1.5%、S 0~0·05%、Ρ 0~0.05%、Cr 0.3~1·5%、Μο 0.001~ 0.05%、Ti 0.001~0.1%、V 0.001~0.2%、Ni 0.001~0.1%、Cu 0.05~0.2%、Nb 0.001~0.2%、W 0.001~0·1%、Ζη 0.001~0.1%和A1 0.001~0.05%，其余为Fe。2. 根据权利要求1所述的一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于，以质量百分比计， 包含以下成份：C 0.15~0.25%、Si 0.12~0·85%、Μη 0.45~0.85%、S 0~0·04%、Ρ 0~0.03%、Cr 0.7~1.4%、Mo0.002~0.04%、Ti0.002~0.08%、V0.002~0.18%、Ni0.02~0.08%、Cu0.06~ 0.15%、Nb 0.002~0.15%、W 0.002~0·08%、Ζη 0.002~0.08%和A1 0.002~0.04%，其余为Fe。3. 根据权利要求1所述的一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于：以质量百分比计， 包含以下成份：C 0.17~0.22%、Si 0.16~0·25%、Μη 0.62~0.75%、S 0~0.03%、P 0~0.25%、Cr 0.8~l%、Mo0.003~0.02%、Ti0.003~0.05%、V0.003~0.15%、Ni0.03~0.05%、Cu0.08~ 0.13%、Nb 0.002~0.13%、W 0.002~0·02%、Ζη 0.003~0.05%和A1 0.005~0.02%，其余为Fe。4. 根据权利要求1所述的一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于，所述的Cr、Mo、Ti、 ￥、附、&1、他、1、211和41所占的质量百分比之和大于1%。5. 根据权利要求1所述的一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于：以质量百分比计， 还包含0.0001~0.071%的B、Mg、Ce、La元素中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于：以质量百分比计， 还包含B 0.0001~0.05%和Mg 0.0001~0.01%;或者，还包含B 0.0001~0.05%、Mg 0.0001~ 0.01%、Ce 0.0001~0.01%和La 0.0001~0.001%。7. 根据权利要求1所述的一种表面处理用高寿命钢球，其特征在于:所述钢球的金相组 织为板条马氏体与贝氏体的复相组织，或者为板条马氏体与片状马氏体的复相组织。8. 权利要求1~7任一项所述的一种表面处理用高寿命钢球的制备方法，其特征在于:包 括如下步骤： 1) 将原料称量、配料，熔炼为钢液； 2) 将钢液采用铝脱氧； 3) 脱氧后的钢液采用离心法造粒、遇水冷却，形成铸态钢球； 4) 将铸态钢球烘干、筛分，钢球含水量小于0.2Wt% ; 5) 将铸态钢球在860~930°C加热，保温30~40分钟后，在水中冷却进行淬火，淬火后 将钢球在150~480 °C加热，保温30~60分钟进行回火处理，获得钢球。9. 根据权利要求8所述的一种表面处理用高寿命钢球的制备方法，其特征在于:步骤5) 的具体操作为:将铸态钢球在895~905°C加热，保温30~33分钟后，在水中冷却进行淬火， 淬火后将钢球在295~305 °C加热，保温55~60分钟进行回火处理，获得钢球。10. 根据权利要求8所述的一种表面处理用高寿命钢球的制备方法，其特征在于:步骤 3)在离心造粒装置上进行，所述离心造粒装置包括相连接的电机（1)和离心盘(2)，离心盘 (2)上方设有浇杯(3)，其特征在于:环绕离心盘(2)设有环形水幕，所述环形水幕由设置在 所述离心盘(2)上方的环形喷洒机构产生;所述的环形喷洒机构包括进水口（4)、环形储水 腔(5)和多个环形喷水装置，进水口（4)与环形储水腔(5)相通，环形储水腔(5)下方连接有 环形喷水装置，环形喷水装置的直径大于离心盘(2)直径，多个所述的环形喷水装置圆心相 同。
【文档编号】C22C38/06GK105861922SQ201610272692
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】胡银基
【申请人】胡银基