一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法.pdf

本发明涉及一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法，其特征在于：硅、铬、硼合金耐磨球的化学成份：C 2.5～2.7％、Si 1.1～1.3％、Mn 1.6～2.0％、Cr 0.8～1.5％、P≤0.05％、S≤0.05％、B 0.0015～0.003％、余量为Fe。制造硅、铬、硼合金耐磨球包括：熔炼、造型、起箱、打球和热处理工艺步骤。采用本发明生产的硅、铬、硼合金耐磨球，解决了磨球碎裂问题、提高铸球的表面质量和铸球的耐磨性。

1、  一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法，其特征在于：硅、铬、硼合金耐磨球的化学成份：C 2.5～2.7％、Si 1.1～1.3％、Mn 1.6～2.0％、Cr 0.8～1.5％、P≤0.05％、S≤0.05％、B 0.0015～0.003％、余量为Fe。

2、  根据权利要求1所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：制造硅、铬、硼合金耐磨球包括：熔炼、造型、起箱、打球和热处理工艺步骤。

3、  根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：所述的熔炼是：
按配料要求的入炉比例称好生铁、钢和锰铁、铬铁重量；
(1)、装料、熔化：送电前，先装入密实料，然后加入异形料，同时按电炉最大功率供电熔炼，使铁水快速熔化；
(2)、铬铁加入方法：炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；
(3)、锰铁加入方法：炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；
(4)、快速升温到1450-1480℃，取样定碳每天第一炉做全分析，将碳含量调整到规定范围；
(5)、温度达到1480-1500℃，扒渣，加入硼铁，硼铁加入量按每吨铁水0.25公斤加入，粒度5mm左右，继续送电2-3分钟；然后用0.08％每吨0.8公斤纯铝脱氧后出炉；
(6)、包内变质处理：
①、铁水出炉前，将混合好的变质剂均匀撒入经过烘烤过的手浇包内；
②、变质剂加入量：每小包铁水100kg加入变质剂约0.7公斤。

4、  根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：所述的造型是：
(1)、采用金属模具与造型砂混合造型，金属模具为造型提供基本框架，型砂专用于制作冒口和内浇道，冒口和内浇道总重量约等于1个球的重量；
(2)、模具分三种：Φ100每型6个球、Φ110每型4个球、Φ120每型4个球；
(3)、造型砂采用硅砂，要求粘度适中、易于造型、透气性好，每次使用前都要进行混碾；
(4)、冒口尺寸：∮65-70×85mm；内浇口尺寸：∮28×10mm。

5、  根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：所述的浇注是：烧注温度为：1340-1360度，小流慢浇，每型一次性浇满。

6、  根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：所述的起箱是：浇注后经过15—20分钟，进行起箱，起箱后重新进行造型准备下一轮浇注。

7、  根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：所述的打球是：起箱后，将连在一起的球打散，将废品球挑出，将合格的球装框准备进行热处理。

8、  根据权利要求2所述的硅、铬、硼合金耐磨球的制造方法，其特征在于：所述的热处理是：把装框完毕的球进行回火处理，进行低温回火，300～550℃，时间25mm/1.5h，保温8小时后出炉。

一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法
技术领域
本发明属于耐磨材料技术领域，特别涉及一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法。
背景技术
矿山企业都离不开球磨机，而球磨机料更离不开磨球。目前，国内普遍生产使用的基本是以低铬合金和高铬合金为主的磨球成份。低铬合金球的冲击韧性较低、耐磨性能一般；高铬合金成本较高，耐腐蚀性能较差，同时也影响磨料的效率。经检索中国实用新型专利公开的ZL97236808.6名称：多元合金耐磨球，属粉磨设备的配件，其特点是磨球是椭圆形的球体，其椭圆面以长轴为回转中心线回转而得到的回转体，仅是与以往磨球在形状上的不同。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为解决磨球冲击韧性较差；耐磨、耐腐性能不高等问题，提供一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法。
本发明一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法内容简述：
本发明一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法，其特征在于：硅、铬、硼合金耐磨球的化学成份：C 2.5～2.7％、Si 1.1～1.3％、Mn 1.6～2.0％、Cr 0.8～1.5％、P≤0.05％、S≤0.05％、B 0.0015～0.003％、余量为Fe。
制造硅、铬、硼合金耐磨球包括：熔炼、造型、起箱、打球和热处理工艺步骤：
熔炼：
按配料要求的入炉比例称好生铁、钢和锰铁、铬铁重量；
(1)、装料、熔化：送电前，先装入密实料，然后加入异形料，同时按电炉最大功率供电熔炼，使铁水快速熔化；
(2)、铬铁加入方法：炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；
(3)、锰铁加入方法：炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2加入；
(4)、快速升温到1450-1480℃，取样定碳每天第一炉做全分析，将碳含量调整到规定范围；
(5)、温度达到1480-1500℃，扒渣，加入硼铁，硼铁加入量按每吨铁水0.25公斤加入，粒度5mm左右，继续送电2-3分钟；然后用0.08％每吨0.8公斤纯铝脱氧后出炉；
(6)、包内变质处理：
①、铁水出炉前，将混合好的变质剂均匀撒入经过烘烤过的手浇包内；
②、变质剂加入量：每小包铁水100kg加入变质剂约0.7公斤；
造型：
(1)、采用金属模具与造型砂混合造型，金属模具为造型提供基本框架，型砂专用于制作冒口和内浇道。冒口和内浇道总重量约等于1个球的重量；
(2)、模具分三种：Φ100每型6个球、Φ110每型4个球、Φ120每型4个球；
(3)、造型砂采用硅砂，要求粘度适中、易于造型、透气性好，每次使用前都要进行混碾；
(4)、冒口尺寸：∮65-70×85mm；内浇口尺寸：∮28×10mm。
浇注：
烧注温度为：1340-1360度，小流慢浇，每型一次性浇满。
起箱：
浇注后经过15—20分钟，进行起箱，起箱后重新进行造型准备下一轮浇注。
打球：
起箱后，将连在一起的球打散，将废品球挑出，将合格的球装框准备进行热处理。
热处理：把装框完毕的球进行回火处理，进行低温回火，300～550℃，时间25mm/1.5h，保温8小时后出炉。
采用本发明生产的硅、铬、硼合金耐磨球，解决了磨球碎裂问题、提高铸球的表面质量和铸球的耐磨性。
具体实施方式
本发明一种硅、铬、硼合金耐磨球及其制造方法是这样实现的，下面做具体说明。
一、化学成份
C 2.5～2.7％、Si 1.1～1.3％、Mn 1.6～2.0％、Cr 0.8～1.5％、P≤0.05％、S≤0.05％、B 0.0015～0.003％、余量为Fe。
另：由于生铁及废钢中的硅无法进行控制，熔炼过程中也无法降硅，所以生产过程中硅的含量不作要求。一般来说含硅在0.8—1.1之间为佳。
二、配料
生铁、废钢及合金投放标准：
每吨铁水中，生铁567kg，钢398kg，锰17.5kg，铬17.5kg。
生铁含碳量按3.8％计算，钢含碳量按0.08％计算，锰、铬含碳量按6％计算。
三、熔炼
按配料单要求的入炉比例称好生铁、废钢和锰铁、铬铁重量。
1、装料、熔化：送电前，先装入密实料，然后加入异形料，同时按电炉最大功率供电熔炼，使铁水快速熔化。
2、铬铁加入方法：炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2左右加入。
3、锰铁加入方法：炉内生铁、废钢熔化1/3—1/2左右加入。
4、快速升温到1450-1480℃，取样定碳(每天第一炉做全分析)，将碳含量调整到规定范围。
5、温度达到1480-1500℃，扒渣，加入硼铁，硼铁加入量按每吨铁水0.25公斤加入，粒度5mm左右，继续送电2-3分钟；然后用0.08％(每吨0.8公斤)纯铝脱氧后，准备出炉。
6、包内变质处理：
(1)铁水出炉前，将混合好的变质剂均匀撒入经过烘烤过的手浇包内。
(2)变质剂加入量：每小包铁水约100kg加入变质剂约0.7公斤。
四、造型
1、采用金属模具与造型砂混合造型。金属模具为造型提供基本框架，型砂专用于制作冒口和内浇道。冒口和内浇道总重量约等于1个球的重量。
2、模具分三种：Φ100每型6个球、Φ110每型4个球、Φ120每型4个球。
3、造型砂一般用硅砂，要求粘度适中、易于造型、透气性好。每次使用前都要进行混碾。(造完型的旧砂+玻璃水+白泥粉＝可以使用的造型砂)
4、冒口尺寸：∮65-70×85mm；内浇口尺寸：∮28×10mm。
五、浇注
烧注温度为：1340-1360度，小流慢浇，每型一次性浇满。
六、起箱
浇注后经过15—20分钟，进行起箱。起箱后重新进行造型准备下一轮浇注。
七、打球
起箱后，由专人将连在一起的球用大锤打散，将废品球挑出，将合格的球装框准备进行热处理。
八、热处理
1、把装框完毕的球，运送到热处理中心进行回火处理。
2、热处理炉内进行280℃或400℃或500℃回火处理，保温8小时后出炉。经落球机实验表明，相对于其他温度，用500℃进行回火，钢球的性能提高约40％。