一種耐熱高韌性耐磨球及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種耐熱高韌性耐磨球，其原料按重量份包括：廢鋼10?20份、鉻鐵合金5?15份、釩鐵合金2?6份、硅鐵合金1?4份、錳鐵合金2?6份、鉬鐵合金2?8份、生鐵3?5份、鋰錠1?2份、鎂板2?4份、鎳板3?5份、銅板2?5份、復合變質劑3?5份。本發明專利技術還公開了上述一種耐熱高韌性耐磨球的制備方法。本發明專利技術制備的耐磨球韌性高，耐熱性能好。

【技術實現步驟摘要】
一種耐熱高韌性耐磨球及其制備方法
本專利技術涉及耐磨球領域，尤其涉及一種耐熱高韌性耐磨球及其制備方法。
技術介紹
耐磨球是指用于球磨機中的粉碎介質，用于粉碎磨機中的物料。目前有兩種形式：一是，以鉻為主要合金元素的白口鑄鐵簡稱鉻合金鑄鐵，以鉻合金鑄鐵為材料的鑄造磨球稱為鉻合金鑄鐵磨球；二是，以球墨鑄鐵為材料的鑄造磨球稱為球墨鑄鐵磨球，其中通過熱處理獲得的基體組織主要是貝氏體的球墨鑄鐵磨球簡稱貝氏體球鐵磨球；通過熱處理獲得的基體組織主要是馬氏體的球墨鑄鐵磨球簡稱馬氏體球鐵磨球。由于耐磨球在使用過程中，所處的環境大多為高溫的環境，對于耐磨球的耐熱性能，以及耐磨球的韌性要求很高，現有技術中的耐磨球無法滿足實際生產中的要求。
技術實現思路
為解決
技術介紹
中存在的技術問題，本專利技術提出一種耐熱高韌性耐磨球，韌性高及其制備方法，制備得到的耐磨球韌性好，具有優異的耐熱性能。本專利技術提出的一種耐熱高韌性耐磨球，其原料按重量份包括：廢鋼10-20份、鉻鐵合金5-15份、釩鐵合金2-6份、硅鐵合金1-4份、錳鐵合金2-6份、鉬鐵合金2-8份、生鐵3-5份、鋰錠1-2份、鎂板2-4份、鎳板3-5份、銅板2-5份、復合變質劑3-5份。優選地，廢鋼、生鐵和鎳板的重量比為12-18：3.5-4.5：3.5-4.5。優選地，廢鋼、鉻鐵合金、鉬鐵合金、釩鐵合金和銅板的重量比為12-18：8-12：3-7：3-5：3-4。優選地，硅鐵合金、錳鐵合金、鋰錠、鎂板和復合變質劑的重量比為2-3：1.2-1.8：2.5-3.5：3.5-4.5。優選地，復合變質劑由鈦鐵合金、稀土、鈮粉、硅粉和鈣粉按重量比1-3：0.5-1.5：2-4：1.5-3.5：2-5混合而成。優選地，其原料按重量份包括：廢鋼12-18份、鉻鐵合金8-12份、釩鐵合金3-5份、硅鐵合金2-3份、錳鐵合金3-5份、鉬鐵合金3-7份、生鐵3.5-4.5份、鋰錠1.2-1.8份、鎂板2.5-3.5份、鎳板3.5-4.5份、銅板3-4份、復合變質劑3.5-4.5份。優選地，其原料按重量份包括：廢鋼15份、鉻鐵合金10份、釩鐵合金4份、硅鐵合金2.5份、錳鐵合金4份、鉬鐵合金5份、生鐵4份、鋰錠1.5份、鎂板3份、鎳板4份、銅板3.5份、復合變質劑4份。本專利技術的一種耐熱高韌性耐磨球的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢鋼、鉻鐵合金、釩鐵合金、硅鐵合金、錳鐵合金、鉬鐵合金、生鐵、鋰錠、鎂板、鎳板和銅板在1450-1500℃熔化形成合金液，出爐前采用插鋁終脫氧，接著加入復合變質劑進行變質處理，當合金液的溫度達到1600-1650℃時扒渣出鋼澆注，冷卻至室溫得到鑄件；S2、將S1中得到的鑄件在950℃-1050℃預熱35-45min，然后加熱40-45min，保溫2-3h，然后在清水中進行預冷處理；S3、將S2中預冷結束后的鑄件放在鹽水溶液中進行淬火處理，淬火溫度為760-780℃，淬火時間為10-20min，將淬火后的鑄件升溫至180-210℃進行回火處理，回火時間為5-6h，然后冷卻到室溫后得到耐熱高韌性耐磨球。優選地，S1中，將廢鋼、生鐵和鎳板加入熔化爐中，在720-750℃下，熔化為液體后，加入鉻鐵合金、鉬鐵合金、釩鐵合金和銅板熔化后，加入硅鐵合金、錳鐵合金、鋰錠和鎂板，形成合金液。優選地，S2中，預冷處理的時間為8-16min，清水的溫度為42-48℃。本專利技術的一種耐熱高韌性耐磨球，以廢鋼、鉻鐵合金、釩鐵合金、硅鐵合金、錳鐵合金、鉬鐵合金、生鐵、鋰錠、鎂板、鎳板、銅板和復合變質劑為原料。通過控制廢鋼、生鐵和鎳板的重量配比，其中廢鋼中含有耐磨球的大量基本金屬元素，生鐵提供了豐富的鐵元素，鎳板提供了豐富的鎳元素，合理控制鐵和鎳的配比，使得耐磨鋼球獲得優異的強度，耐熱和防銹性能得到有效提高，添加的鉻鐵合金、鉬鐵合金、釩鐵合金和銅板，合理控制其與廢鋼的配比，為耐磨球補充了鉻元素、鉬元素、釩元素、銅元素和鐵元素，并合理控制各元素的配比，其中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性，又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力，釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力，銅能提高耐磨球的強度和韌性，同時能有效提高耐磨球的大氣腐蝕性能，添加硅鐵合金、錳鐵合金、鋰錠、鎂板和復合變質劑，合理控制配比，為本專利技術耐磨球提供了豐富的硅元素、錳元素、鋰元素和鎂元素，其中，硅能夠有效提高耐磨球的韌性和拉伸強度，錳元素能夠有效提高耐磨球的韌性和強度，且使得耐磨球具有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善了耐磨球的熱加性能，添加的復合變質劑由鈦鐵合金、稀土、鈮粉、硅粉和鈣粉按一定比混合而成，不僅能夠細化晶粒，能夠在耐磨球內部形成多個強化相，有效提高耐磨球的耐熱和韌性。本專利技術耐磨球在制備過程中，熔化后采用插鋁終脫氧的方式，再進行變質處理，接著進行澆注得到鑄件，接著將鑄件進行預熱處理，加熱保溫后進行預冷處理，接著進行淬火處理，得到的耐磨球耐熱和韌性得到了有效提高。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本專利技術，而不是用于對本專利技術進行限定，任何在本專利技術基礎上所做的修改、等同替換等均在本專利技術的保護范圍內。實施例1本專利技術提出的一種耐熱高韌性耐磨球，其原料按重量份包括：廢鋼15份、鉻鐵合金10份、釩鐵合金4份、硅鐵合金2.5份、錳鐵合金4份、鉬鐵合金5份、生鐵4份、鋰錠1.5份、鎂板3份、鎳板4份、銅板3.5份、復合變質劑4份。本專利技術的一種耐熱高韌性耐磨球的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢鋼、生鐵和鎳板加入熔化爐中，在735℃下，熔化為液體后，加入鉻鐵合金、鉬鐵合金、釩鐵合金和銅板熔化后，加入硅鐵合金、錳鐵合金、鋰錠和鎂板，在1475℃熔化形成合金液，出爐前采用插鋁終脫氧，接著加入復合變質劑進行變質處理，當合金液的溫度達到1625℃時扒渣出鋼澆注，冷卻至室溫得到鑄件；S2、將S1中得到的鑄件在1000℃預熱40min，然后加熱42.5min，保溫2.5h，然后在清水中進行預冷處理，預冷處理的時間為12min，清水的溫度為45℃；S3、將S2中預冷結束后的鑄件放在鹽水溶液中進行淬火處理，淬火溫度為770℃，淬火時間為15min，將淬火后的鑄件升溫至198℃進行回火處理，回火時間為5.5h，然后冷卻到室溫后得到耐熱高韌性耐磨球。實施例2本專利技術提出的一種耐熱高韌性耐磨球，其原料按重量份包括：廢鋼10份、鉻鐵合金15份、釩鐵合金2份、硅鐵合金4份、錳鐵合金2份、鉬鐵合金8份、生鐵3份、鋰錠2份、鎂板2份、鎳板5份、銅板2份、復合變質劑5份。復合變質劑由鈦鐵合金、稀土、鈮粉、硅粉和鈣粉按重量比1：1.5：2：3.5：2混合而成。本專利技術的一種耐熱高韌性耐磨球的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢鋼、生鐵和鎳板加入熔化爐中，在720℃下，熔化為液體后，加入鉻鐵合金、鉬鐵合金、釩鐵合金和銅板熔化后，加入硅鐵合金、錳鐵合金、鋰錠和鎂板，在1500℃熔化形成合金液，出爐前采用插鋁終脫氧，接著加入復合變質劑進行變質處理，當合金液的溫度達到1600℃時扒渣出鋼澆注，冷卻至室溫得到鑄件；S2、將S1中得到的鑄件在1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，其原料按重量份包括：廢鋼10?20份、鉻鐵合金5?15份、釩鐵合金2?6份、硅鐵合金1?4份、錳鐵合金2?6份、鉬鐵合金2?8份、生鐵3?5份、鋰錠1?2份、鎂板2?4份、鎳板3?5份、銅板2?5份、復合變質劑3?5份。

【技術特征摘要】
1.一種耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，其原料按重量份包括：廢鋼10-20份、鉻鐵合金5-15份、釩鐵合金2-6份、硅鐵合金1-4份、錳鐵合金2-6份、鉬鐵合金2-8份、生鐵3-5份、鋰錠1-2份、鎂板2-4份、鎳板3-5份、銅板2-5份、復合變質劑3-5份。2.根據權利要求1所述的耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，廢鋼、生鐵和鎳板的重量比為12-18：3.5-4.5：3.5-4.5。3.根據權利要求1或2所述的耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，廢鋼、鉻鐵合金、鉬鐵合金、釩鐵合金和銅板的重量比為12-18：8-12：3-7：3-5：3-4。4.根據權利要求1-3任一項所述的耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，硅鐵合金、錳鐵合金、鋰錠、鎂板和復合變質劑的重量比為2-3：1.2-1.8：2.5-3.5：3.5-4.5。5.根據權利要求1-4任一項所述的耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，復合變質劑由鈦鐵合金、稀土、鈮粉、硅粉和鈣粉按重量比1-3：0.5-1.5：2-4：1.5-3.5：2-5混合而成。6.根據權利要求1-5任一項所述的耐熱高韌性耐磨球，其特征在于，其原料按重量份包括：廢鋼12-18份、鉻鐵合金8-12份、釩鐵合金3-5份、硅鐵合金2-3份、錳鐵合金3-5份、鉬鐵合金3-7份、生鐵3.5-4.5份、鋰錠1.2-1.8份、鎂板2.5-3.5份、鎳板3.5-4.5份、銅板3-4份、復合變質劑3.5-4.5份。7.根據權利要求1-6任一項所述的耐熱高韌性耐磨球，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張宏標，張倍思，
申請(專利權)人：蕪湖倍思科創園有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34