球磨机用高铬钢球的制作方法及注意事项

　　一种球磨机用高铬钢球的制作方法

　　【专利摘要】本发明公开了一种球磨机用高铬钢球，其各组分的重量百分数如下：C：1.6％-1.8％；Si：0.2％-0.6％；Cr：14.5％-16.5％；Mn：0.3％-0.5％；V：0.02％-0.05％；Ti：0.02％-0.03％；Al：0.2％-0.4％；B：0.005％-0.01％；Mo：0.15％-0.25％；S：0-0.02％；P：0-0.06％；余料为Fe；在制备过程中，按照以下工艺步骤制备得到所述球磨机用高铬钢球：S1：按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，将上述铁水倒入浇包中进行包内孕育，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件；S2：将S1中得到的铸件在915-925℃，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至270-290℃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】一种球磨机用高铬钢球

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明涉及研磨机械【技术领域】，尤其涉及一种球磨机用高铬钢球。

　　【背景技术】

　　[0002] 球磨机用高铬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] 球磨机用高铬钢球在运转过程中，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，球 磨机用高铬钢球通常采用碳素钢球，其耐磨性不能满足研磨要求，为了提高耐磨性，采用高 合金耐磨钢球,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，本发明提出了一种球磨机用高铬钢球，其 具有1?耐磨、1?使用寿命的优点。

　　[0005] 本发明提出的一种球磨机用高铬钢球，其各组分的重量百分数如下：

　　[0006] C ：1, 6 % -1. 8 % ；Si ：0. 2 % -〇. 6 % ；Cr ：14. 5 % -16. 5 % ；Mn ：0. 3 % -〇. 5 % ； V ：0. 02 % -0. 05 % ；Ti ：0. 02 % -〇. 03 % ；A1 ：0. 2 % -〇. 4 % ；B ：0. 005 % -〇. 01 % ；Mo ： 0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料为 Fe ;

　　[0007] 在制备过程中，按照以下工艺步骤制备得到所述球磨机用高铬钢球：

　　[0008] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，将上述铁水倒入浇包中进 行包内孕育，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915-925°c，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件 升温至270-290°C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，采用高铬含量，综合控制C、Si、Mn的含量，为钢球获得良好的 强韧性奠定基础，综合添加 V和Ti，可以形成碳化物，从而使得高铬钢球获得高耐磨性和冲 击韧性；Al、B和Mo的复合添加，可以细化晶粒并增强脱氧效果，从而提高钢球的抗氧化性 能；控制S和P的含量，可以提高钢球的综合性能的过度恶化；在制备过程中，配合采用孕 育和变质处理细化组织的方式，通过增加形核率改善了共晶碳化物形态分布，从而提高了 钢球的综合性能，并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, 65 % -1. 75 % ；Si ：0. 3 % -〇. 5 % ；Cr ：15 % -16 % ；Mn ：0. 35 % -〇. 45 % ；V ： 0. 03 % -0. 04 % ；Ti ：0. 022 % -〇. 028 % ；A1 ：0. 25 % -〇. 35 % ；B ：0. 006 % -〇. 008 % ；Mo ： 0· 18% -0· 22% ;S :0-0· 01% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe。

　　[0013] 优选地，其各组分的重量百分数如下：

　　[0014] C ：1. 7% ；Si ：0. 4% ；Cr ：15. 5% ；Mn ：0. 4% ；V ：0. 035% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 3% ； B :0· 007% ;Mo :0· 2% ;S :0· 004% ;P :0· 02% ;余料为 Fe。

　　[0015] 优选地，在步骤S2中，将SI中得到的铸件在918-922°C，保温2. 5小时，然后水淬， 将淬火后的铸件升温至275-285?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920°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬 火后的铸件升温至280°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，提高了球磨机用高 铬钢球的综合性能，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] 一种球磨机用高铬钢球，其各组分的重量百分数如下：

　　[0021] C ：1. 7% ；Si ：0. 4% ；Cr ：15. 5% ；Mn ：0. 4% ；V ：0. 035% ；Ti ：0. 025% ；A1 ：0. 3% ； B :0· 007% ;Mo :0· 2% ;S :0· 004% ;P :0· 02% ;余料为 Fe ;

　　[0022] 在制备过程中，按照以下工艺步骤制备得到所述球磨机用高铬钢球：

　　[0023] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，将上述铁水倒入浇包中进 行包内孕育，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920°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温 至280°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] 一种球磨机用高铬钢球，其各组分的重量百分数如下：

　　[0027] C ：1. 8% ；Si ：0. 6% ；Cr ：16. 5% ；Mn ：0. 5% ；V ：0. 05% ；Ti ：0. 03% ；A1 ：0. 4% ；B ： 0· 01% ;Mo :0· 25% ;S :0· 02% ;P :0· 05% ;余料为 Fe ;

　　[0028] 在制备过程中，按照以下工艺步骤制备得到所述球磨机用高铬钢球：

　　[0029] S1 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，将上述铁水倒入浇包中进 行包内孕育，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925°C，保温2小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至 270°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. 一种球磨机用高铬钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如下： C ：1, 6 % -1. 8 % ；Si ：0. 2 % -0. 6 % ；Cr ：14. 5 % -16. 5 % ；Mn ：0. 3 % -〇. 5 % ；V ： 0. 02 % -0. 05 % ；Ti ：0. 02 % -〇. 03 % ；A1 ：0. 2 % -〇. 4 % ；B ：0. 005 % -〇. 01 % ；Mo ： 0· 15% -0· 25% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 06% ;余料为 Fe ; 在制备过程中，按照以下工艺步骤制备得到所述球磨机用高铬钢球： 51 :按各组分重量百分数称取原料进行熔炼，得到铁水，将上述铁水倒入浇包中进行包 内孕育，浇注，经铸造成型后，清理，得到铸件； 52 :将S1中得到的铸件在915-925°C，保温2-3小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温 至270-290°C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所述的球磨机用高铬钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如 下： C ：1, 65 % -1. 75 % ；Si ：0. 3 % -〇. 5 % ；Cr ：15 % -16 % ；Mn ：0. 35 % -〇. 45 % ；V ： 0. 03 % -0. 04 % ；Ti ：0. 022 % -〇. 028 % ；A1 ：0. 25 % -〇. 35 % ；B ：0. 006 % -〇. 008 % ；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所述的球磨机用高铬钢球，其特征在于，其各组分的重量百分数如 下： C ：1, 7 % ；Si ：0. 4 % ；Cr ：15. 5 % ；Mn ：0. 4 % ；V ：0. 035 % ；Ti ：0. 025 % ；A1 ：0. 3 % ；B ： 0· 007% ;Mo :0· 2% ;S :0· 004% ;P :0· 02% ;余料为 Fe。

　　4. 根据权利要求1所述的球磨机用高铬钢球，其特征在于，在步骤S2中，将SI中得到 的铸件在918-922°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至275-285°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所述的球磨机用高铬钢球，其特征在于，在步骤S2中，将S1中得到 的铸件在920°C，保温2. 5小时，然后水淬，将淬火后的铸件升温至280°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】C22C33/04GK104087844SQ201410376871

　　【公开日】2014年10月8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