一种耐腐蚀高硬耐磨球.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410377244.1

申请日:

2014.08.01

公开号:

CN104099521A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的视为放弃IPC(主分类):C22C 38/24放弃生效日:20161019|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/24申请日:20140801|||公开

IPC分类号:

C22C38/24; C23C24/10; C21D1/18; B22F1/00; B02C17/20

主分类号:

C22C38/24

申请人:

宁国市宁武耐磨材料有限公司

发明人:

丁仕武; 丁幸; 徐帮明

地址:

242399 安徽省宣城市宁国市梅林镇田村

优先权:

专利代理机构:

合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119

代理人:

程笃庆;黄乐瑜

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内容摘要

本发明公开了一种耐腐蚀高硬耐磨球,其原料包括:废钢、铬铁、钼铁、钒铁、锰铁、硅铁;采用钨极氩弧熔覆和碳氮共渗工艺处理耐磨球的表面,所用熔覆粉末组成为:C、W、Si、B、Cr、Mo、Fe、Ni、Co、TiN、Ti;钨极氩弧工艺为:直流正接、钨极直径为1.2-2.0mm,喷嘴直径为5-7mm,工作电流为135-142A,氩气流量为3-7L/min;碳氮共渗工艺中升温至130-145℃,保温35-50min,升温至1100-1150℃,保温3-4h得到化学处理球淬火后冷处理得到耐磨球。本发明所述耐磨球具有优异的耐腐蚀性能、冲击强度、硬度和耐磨性。

权利要求书

权利要求书
1.  一种耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁8-15份、钼铁1-1.5份、钒铁1-1.3份、锰铁0.1-0.3份、硅铁0.2-0.6份;
根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备:
S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1490-1510℃,保温25-50min后加入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1550-1600℃加热至完全熔化后得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体;
S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中,一次热处理过程具体如下:在50-55min内从室温升温至780-800℃,保温30-60min,在25-30min内升温至980-1040℃,保温20-30min,在2-3min内升温至1050-1080℃,保温12-15min,在5min内降温至1000-1040℃,保温5-8min,在3-5min内升温至1050-1080℃,保温5-8min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至500-530℃,保温20-35min,水冷至室温;加热至500-530℃,保温10-25min,空冷至室温;
S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.5-2mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温度为35-45℃,保温15-20h,调节干燥箱的温度为130-150℃,保温5-6h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:60-75份、W:12-25份、Si:12-25份、B:1-2份、Cr:50-65份、Mo:25-45份、Fe:35-48份、Ni:315-335份、Co:3-5份、TiN 50-150份、Ti 70-120份;
S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.2-2.0mm,喷嘴直径为5-7mm,工作电流为135-142A,氩气流量为3-7L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至130-145℃,保温35-50min,升温至1100-1150℃,保温3-4h进行碳氮共渗;之后在930-1000℃保温10-15min后在-(50-75)℃条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球。

2.  根据权利要求1所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁10-13份、钼铁1.2-1.4份、钒铁1.2-1.3份、锰铁0.2-0.3份、硅铁0.3-0.4份。

3.  根据权利要求1或2所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁11份、钼铁1.35份、钒铁1.24份、锰铁0.26份、硅铁0.35份。

4.  根据权利要去1-3中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S2中,一次热处理过程具体如下:在52min内从室温升温至785℃,保温55min,在27.5min内升温至1005℃,保温25min,在2.4min内升温至1065℃,保温13min,在5min内降温至1020℃,保温6min,在3.6min内升温至1075℃,保温5.3min,冷却至室温。

5.  根据权利要求1-4中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S2中,二次热处理过程具体如下:加热至522℃,保温28min,水冷至室温;加热至522℃,保温25min,空冷至室温。

6.  根据权利要求1-5中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S3中,所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:65-70份、W:20-22份、Si: 15-20份、B:1.4-1.6份、Cr:55-58份、Mo:30-35份、Fe:38-42份、Ni:320-328份、Co:3.2-4.2份、TiN 60-80份、Ti 90-110份。

7.  根据权利要求6所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S3中,所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:68份、W:20.3份、Si:18.6份、B:1.45份、Cr:56份、Mo:33份、Fe:41份、Ni:321份、Co:3.6份、TiN 73份、Ti 95份。

8.  根据权利要求1-7中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S4中,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.7mm,喷嘴直径为6.5mm,工作电流为140A,氩气流量为6.5L/min。

9.  根据权利要求1-8中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S4中,将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至143℃,保温46min,升温至1140℃,保温3.6h进行碳氮共渗。

10.  根据权利要求1-9中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S4中,升温至130-145℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系且平均升温速率为4-7℃/min,升温至1100-1150℃的过程中升温速率与时间成指数函数关系且平均升温速率为6-9℃/min。

说明书

说明书一种耐腐蚀高硬耐磨球
技术领域
本发明涉及耐磨材料技术领域,尤其涉及一种耐腐蚀高硬耐磨球。
背景技术
耐磨球是一种用于球磨机中的粉碎介质,用于粉碎磨机中的物料,目前已经被广泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业球磨机中。
耐磨球作为一种磨损材料应该具有下列性质:(1)高的硬度,高硬度的基体可以抵抗磨粒对基体的微观切削作用,在一定程度上体现了材料的耐磨性;(2)较高的塑韧性、应变疲劳抗力、脆断抗力和剥层疲劳抗力,高的塑韧性可以减少或者抑制裂纹的萌生和扩展,特别是在高冲击作用的工况下具有优异的抗断裂破坏能力;(3)高的淬透性,材料的淬透性高才能保证在大尺寸条件下材料整体组织均匀、性能稳定,耐磨性得予保证。
现存耐磨球的硬度和抗磨性能欠佳,不能满足现代社会对耐磨球的要求,因此,选择合适的成分、控制制备的工艺过程得到高硬度、抗摩擦、综合性能强的耐磨球是目前研究的热点问题。
发明内容
本发明提出了一种耐腐蚀高硬耐磨球,其具有优异的抗磨性和高的硬度,同时耐磨球具有优异的冲击强度、耐腐蚀性和耐热性。
本发明中提出了一种耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁8-15份、钼铁1-1.5份、钒铁1-1.3份、锰铁0.1-0.3份、硅铁0.2-0.6份;
根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备:
S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1490-1510℃,保温25-50min后加入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1550-1600℃加热至完全熔化后得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体;
S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中,一次热处理过程具体如下:在50-55min内从室温升温至780-800℃,保温30-60min,在25-30min内升温至980-1040℃,保温20-30min,在2-3min内升温至1050-1080℃,保温12-15min,在5min内降温至1000-1040℃,保温5-8min,在3-5min内升温至1050-1080℃,保温5-8min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至500-530℃,保温20-35min,水冷至室温;加热至500-530℃,保温10-25min,空冷至室温;
S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.5-2mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温度为35-45℃,保温15-20h,调节干燥箱的温度为130-150℃,保温5-6h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:60-75份、W:12-25份、Si:12-25份、B:1-2份、Cr:50-65份、Mo:25-45份、Fe:35-48份、Ni:315-335份、Co:3-5份、TiN 50-150份、Ti 70-120份;
S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.2-2.0mm,喷嘴直径为5-7mm,工作电流为135-142A,氩气流量为3-7L/min;将经过钨极氩弧熔覆 后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至130-145℃,保温35-50min,升温至1100-1150℃,保温3-4h进行碳氮共渗;之后在930-1000℃保温10-15min后在-(50-75)℃条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球。
优选地,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁10-13份、钼铁1.2-1.4份、钒铁1.2-1.3份、锰铁0.2-0.3份、硅铁0.3-0.4份。
优选地,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁11份、钼铁1.35份、钒铁1.24份、锰铁0.26份、硅铁0.35份。
优选地,在S2中,一次热处理过程具体如下:在52min内从室温升温至785℃,保温55min,在27.5min内升温至1005℃,保温25min,在2.4min内升温至1065℃,保温13min,在5min内降温至1020℃,保温6min,在3.6min内升温至1075℃,保温5.3min,冷却至室温。
优选地,在S2中,二次热处理过程具体如下:加热至522℃,保温28min,水冷至室温;加热至522℃,保温25min,空冷至室温。
优选地,在S3中,所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:65-70份、W:20-22份、Si:15-20份、B:1.4-1.6份、Cr:55-58份、Mo:30-35份、Fe:38-42份、Ni:320-328份、Co:3.2-4.2份、TiN 60-80份、Ti 90-110份。
优选地,在S3中,所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:68份、W:20.3份、Si:18.6份、B:1.45份、Cr:56份、Mo:33份、Fe:41份、Ni:321份、Co:3.6份、TiN 73份、Ti 95份。
优选地,在S4中,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.7mm,喷嘴直径为6.5mm,工作电流为140A,氩气流量为6.5L/min。
优选地,在S4中,将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活 性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至143℃,保温46min,升温至1140℃,保温3.6h进行碳氮共渗。
优选地,在S4中,升温至130-145℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系且平均升温速率为4-7℃/min,升温至1100-1150℃的过程中升温速率与时间成指数函数关系且平均升温速率为6-9℃/min。
本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球中,在热处理工艺中,采取了不同的升温速率,防止了奥氏体中析出较多的碳化物和大量分解为共析组织以及碳化物的再次析出;采用熔覆和碳氮共渗工艺对耐磨球的表面进行了处理,钨极氩弧熔覆中熔覆粉末中的C和Ti原位反应合成TiC,TiN在高温下部分分解为Ti和N,在随后的快速冷却过程中Ti和N原位合成了TiN,在熔覆层中含有了TiC和TiN颗粒,TiC和TiN颗粒相弥散地分布在熔覆层中,得到的熔覆层与基体之间呈良好的冶金结合,无气孔,无裂纹;氩弧熔覆熔池凝固的过程中,凝固界面是熔池底部向自由表面推进,表层冷却速度快,致使温度迅速下降,在外表面产生较大的过冷,较大的过冷有利于TiC和TiN晶核的形成,熔覆层中TiC和TiN集中于熔池的上部,提高了熔覆层的硬度;在表面的TiC和TiN颗粒相具有较高的硬度,对基体起到保护和支撑的作用,且熔覆粉末中的Cr、Fe、Si等合金元素在熔覆的过程中,起到细晶强化和固溶强化的作用,提高了耐磨球的抗磨性能;碳氮共渗后得到了一层致密的保护层,提高了耐磨球的硬度,并且保护层有效的抑制了裂纹的形成和阻止裂纹的扩张,提高了耐磨球的耐腐蚀性,得到了综合性能好的耐磨球。
具体实施方式
下面结合具体实施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。
实施例1
本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁9份、钼铁1份、钒铁1.3份、锰铁0.1份、硅铁0.43份;
根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备:
S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1490℃,保温50min后加入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1569℃加热至完全熔化扒渣后得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体;
S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中,一次热处理过程具体如下:在55min内从室温升温至800℃,保温30min,在30min内升温至1040℃,保温20min,在2min内升温至1050℃,保温15min,在5min内降温至1000℃,保温8min,在3min内升温至1050℃,保温8min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至500℃,保温35min,水冷至室温;加热至530℃,保温10min,空冷至室温;
S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.5mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温度为40℃,保温16.3h,调节干燥箱的温度为138℃,保温5.6h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:60份、W:20份、Si:12份、B:1.4份、Cr:65份、Mo:31份、Fe:38份、Ni:315份、Co:3.8份、TiN 50份、Ti 83份;
S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述 钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为2.0mm,喷嘴直径为6.3mm,工作电流为142A,氩气流量为5.4L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至130℃,保温50min,升温至1150℃,保温3h进行碳氮共渗;之后在930℃保温15min后在-75℃条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球。
实施例2
本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁14份、钼铁1.5份、钒铁1.15份、锰铁0.3份、硅铁0.6份;
根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备;
S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1510℃,保温25min后加入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1550℃加热至完全熔化后得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体;
S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中,一次热处理过程具体如下:在53min内从室温升温至791℃,保温46min,在25min内升温至980℃,保温30min,在3min内升温至1080℃,保温12min,在5min内降温至1040℃,保温5min,在5min内升温至1080℃,保温5min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至510℃,保温30min,水冷至室温;加热至500℃,保温25min,空冷至室温;
S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为2mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温度为35℃,保温20h,调节干燥箱的温度为 130℃,保温6h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:71份、W:12份、Si:25份、B:2份、Cr:56份、Mo:25份、Fe:48份、Ni:335份、Co:3份、TiN 136份、Ti 70份;
S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.2mm,喷嘴直径为7mm,工作电流为138A,氩气流量为3L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至133℃,保温41min,升温至1100℃,保温4h进行碳氮共渗;之后在965℃保温12min后在-50℃条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球;其中,升温至133℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系,且平均升温速率为7℃/min,升温至1100℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系,且平均升温速率为6℃/min
实施例3
本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁10份、钼铁1.32份、钒铁1份、锰铁0.24份、硅铁0.2份;
根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备:
S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1500℃,保温40min后加入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1600℃加热至完全熔化后得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体;
S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中,一次热处理过程具体如下:在50min内从室温升温至780℃,保温60min,在27min内升温至999℃,保温26min,在2.5min内升温至1061℃,保 温12.6min,在5min内降温至1035℃,保温6.3min,在4min内升温至1056℃,保温6min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至530℃,保温20min,水冷至室温;加热至520℃,保温16min,空冷至室温;
S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.6mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温度为45℃,保温15h,调节干燥箱的温度为150℃,保温5h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:75份、W:25份、Si:16份、B:1份、Cr:50份、Mo:45份、Fe:35份、Ni:320份、Co:5份、TiN 150份、Ti 120份;
S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.6mm,喷嘴直径为5mm,工作电流为135A,氩气流量为7L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至145℃,保温35min,升温至1122℃,保温3.4h进行碳氮共渗;之后在1000℃保温10min后在-62℃条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球;其中,升温至145℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系,且平均升温速率为4℃/min,升温至1122℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系,且平均升温速率为9℃/min
实施例4
本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁11份、钼铁1.35份、钒铁1.24份、锰铁0.26份、硅铁0.35份;
根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备;
S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1499℃,保温33min后加入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1576℃加热至完全熔化后得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体;
S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中,一次热处理过程具体如下:在52min内从室温升温至785℃,保温55min,在27.5min内升温至1005℃,保温25min,在2.4min内升温至1065℃,保温13min,在5min内降温至1020℃,保温6min,在3.6min内升温至1075℃,保温5.3min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至522℃,保温28min,水冷至室温;加热至522℃,保温25min,空冷至室温;
S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.8mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温度为40℃,保温18h,调节干燥箱的温度为137℃,保温5.6h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:68份、W:20.3份、Si:18.6份、B:1.45份、Cr:56份、Mo:33份、Fe:41份、Ni:321份、Co:3.6份、TiN 73份、Ti 95份;
S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.7mm,喷嘴直径为6.5mm,工作电流为140A,氩气流量为6.5L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999%的氮气,升温至143℃,保温46min,升温至1140℃,保温3.6h进行碳氮共渗;之后在986℃保温13min后在-60℃条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨 球;其中,升温至143℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系,且平均升温速率为5℃/min,升温至1140℃的过程中,升温速率与时间成指数函数关系,且平均升温速率为8℃/min。

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1、(10)申请公布号 CN 104099521 A (43)申请公布日 2014.10.15 C N 1 0 4 0 9 9 5 2 1 A (21)申请号 201410377244.1 (22)申请日 2014.08.01 C22C 38/24(2006.01) C23C 24/10(2006.01) C21D 1/18(2006.01) B22F 1/00(2006.01) B02C 17/20(2006.01) (71)申请人宁国市宁武耐磨材料有限公司 地址 242399 安徽省宣城市宁国市梅林镇田 村 (72)发明人丁仕武 丁幸 徐帮明 (74)专利代理机构合肥市长远专利代理事务所 (普。

2、通合伙) 34119 代理人程笃庆 黄乐瑜 (54) 发明名称 一种耐腐蚀高硬耐磨球 (57) 摘要 本发明公开了一种耐腐蚀高硬耐磨球,其原 料包括:废钢、铬铁、钼铁、钒铁、锰铁、硅铁;采用 钨极氩弧熔覆和碳氮共渗工艺处理耐磨球的表 面,所用熔覆粉末组成为:C、W、Si、B、Cr、Mo、Fe、 Ni、Co、TiN、Ti;钨极氩弧工艺为:直流正接、钨 极直径为1.2-2.0mm,喷嘴直径为5-7mm,工作电 流为135-142A,氩气流量为3-7L/min;碳氮共渗 工艺中升温至130-145,保温35-50min,升温至 1100-1150,保温3-4h得到化学处理球淬火后 冷处理得到耐磨球。。

3、本发明所述耐磨球具有优异 的耐腐蚀性能、冲击强度、硬度和耐磨性。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 104099521 A CN 104099521 A 1/2页 2 1.一种耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁 8-15份、钼铁1-1.5份、钒铁1-1.3份、锰铁0.1-0.3份、硅铁0.2-0.6份; 根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备: S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1490-1510,保温。

4、25-50min后加入铬 铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1550-1600加热至完全熔化后得到 钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体; S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯,其中, 一次热处理过程具体如下:在50-55min内从室温升温至780-800,保温30-60min,在 25-30min内升温至980-1040,保温20-30min,在2-3min内升温至1050-1080,保温 12-15min,在5min内降温至1000-1040,保温5-8min,在3-5min内升温至1050-1080, 保温5-8m。

5、in,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至500-530,保温20-35min,水 冷至室温;加热至500-530,保温10-25min,空冷至室温; S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用无水 乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成糊状, 涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.5-2mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温 度为35-45,保温15-20h,调节干燥箱的温度为130-150,保温5-6h,得到包覆球;所述 熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:60-75份、W:12-25份、Si:12-25份、B:1。

6、-2份、Cr: 50-65份、Mo:25-45份、Fe:35-48份、Ni:315-335份、Co:3-5份、TiN 50-150份、Ti 70-120 份; S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极氩 弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.2-2.0mm,喷嘴直径为5-7mm,工作 电流为135-142A,氩气流量为3-7L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗 后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999的氮气,升温至130-145, 保温35-50min,升温至1100-1150,保温3-4h进行碳氮共渗;之后在930-10。

7、00保温 10-15min后在-(50-75)条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球。 2.根据权利要求1所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,其原料按重量份数包括:废 钢100份、铬铁10-13份、钼铁1.2-1.4份、钒铁1.2-1.3份、锰铁0.2-0.3份、硅铁0.3-0.4 份。 3.根据权利要求1或2所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,其原料按重量份数包 括:废钢100份、铬铁11份、钼铁1.35份、钒铁1.24份、锰铁0.26份、硅铁0.35份。 4.根据权利要去1-3中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S2中,一次 热处理过程具体如下:在52min内从室温升温至78。

8、5,保温55min,在27.5min内升温至 1005,保温25min,在2.4min内升温至1065,保温13min,在5min内降温至1020,保 温6min,在3.6min内升温至1075,保温5.3min,冷却至室温。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S2中,二次热 处理过程具体如下:加热至522,保温28min,水冷至室温;加热至522,保温25min,空 冷至室温。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S3中,所述 熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:65-70份、W:20-22份、Si:15-20份、B:1.4-1。

9、.6份、 权 利 要 求 书CN 104099521 A 2/2页 3 Cr:55-58份、Mo:30-35份、Fe:38-42份、Ni:320-328份、Co:3.2-4.2份、TiN 60-80份、 Ti 90-110份。 7.根据权利要求6所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S3中,所述熔覆粉末其组 成按重量份数包括:C:68份、W:20.3份、Si:18.6份、B:1.45份、Cr:56份、Mo:33份、Fe: 41份、Ni:321份、Co:3.6份、TiN 73份、Ti 95份。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S4中,所述钨 极氩弧熔覆工艺参数。

10、具体如下:直流正接、钨极直径为1.7mm,喷嘴直径为6.5mm,工作电流 为140A,氩气流量为6.5L/min。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S4中,将经 过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为 99.999的氮气,升温至143,保温46min,升温至1140,保温3.6h进行碳氮共渗。 10.根据权利要求1-9中任一项所述的耐腐蚀高硬耐磨球,其特征在于,在S4中,升 温至130-145的过程中,升温速率与时间成指数函数关系且平均升温速率为4-7/min, 升温至1100-1150的过程中升温速率与时间成指数函数。

11、关系且平均升温速率为6-9/ min。 权 利 要 求 书CN 104099521 A 1/5页 4 一种耐腐蚀高硬耐磨球 技术领域 0001 本发明涉及耐磨材料技术领域,尤其涉及一种耐腐蚀高硬耐磨球。 背景技术 0002 耐磨球是一种用于球磨机中的粉碎介质,用于粉碎磨机中的物料,目前已经被广 泛应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电、烟气脱硫、磁性材料、化工、水煤浆、球团矿、矿渣、 超细粉、粉煤灰、碳酸钙、石英砂等行业球磨机中。 0003 耐磨球作为一种磨损材料应该具有下列性质:(1)高的硬度,高硬度的基体可以 抵抗磨粒对基体的微观切削作用,在一定程度上体现了材料的耐磨性;(2)较高的塑韧性、 。

12、应变疲劳抗力、脆断抗力和剥层疲劳抗力,高的塑韧性可以减少或者抑制裂纹的萌生和扩 展,特别是在高冲击作用的工况下具有优异的抗断裂破坏能力;(3)高的淬透性,材料的淬 透性高才能保证在大尺寸条件下材料整体组织均匀、性能稳定,耐磨性得予保证。 0004 现存耐磨球的硬度和抗磨性能欠佳,不能满足现代社会对耐磨球的要求,因此,选 择合适的成分、控制制备的工艺过程得到高硬度、抗摩擦、综合性能强的耐磨球是目前研究 的热点问题。 发明内容 0005 本发明提出了一种耐腐蚀高硬耐磨球,其具有优异的抗磨性和高的硬度,同时耐 磨球具有优异的冲击强度、耐腐蚀性和耐热性。 0006 本发明中提出了一种耐腐蚀高硬耐磨球,。

13、其原料按重量份数包括:废钢100份、铬 铁8-15份、钼铁1-1.5份、钒铁1-1.3份、锰铁0.1-0.3份、硅铁0.2-0.6份; 0007 根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备: 0008 S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1490-1510,保温25-50min后加 入铬铁、钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1550-1600加热至完全熔化后 得到钢液,浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体; 0009 S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯, 其中,一次热处理过程具体如下:在50-55min内从室。

14、温升温至780-800,保温30-60min, 在25-30min内升温至980-1040,保温20-30min,在2-3min内升温至1050-1080,保温 12-15min,在5min内降温至1000-1040,保温5-8min,在3-5min内升温至1050-1080, 保温5-8min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加热至500-530,保温20-35min,水 冷至室温;加热至500-530,保温10-25min,空冷至室温; 0010 S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用 无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好。

15、的熔覆粉末调成 糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.5-2mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱 的温度为35-45,保温15-20h,调节干燥箱的温度为130-150,保温5-6h,得到包覆球; 所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:60-75份、W:12-25份、Si:12-25份、B:1-2份、Cr: 说 明 书CN 104099521 A 2/5页 5 50-65份、Mo:25-45份、Fe:35-48份、Ni:315-335份、Co:3-5份、TiN 50-150份、Ti 70-120 份; 0011 S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极 。

16、氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.2-2.0mm,喷嘴直径为5-7mm,工作 电流为135-142A,氩气流量为3-7L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗 后包埋于活性炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999的氮气,升温至130-145, 保温35-50min,升温至1100-1150,保温3-4h进行碳氮共渗;之后在930-1000保温 10-15min后在-(50-75)条件下进行冷处理,得到所述耐腐蚀高硬耐磨球。 0012 优选地,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁10-13份、钼铁1.2-1.4份、钒 铁1.2-1.3份、锰铁0.2-0.3份、硅。

17、铁0.3-0.4份。 0013 优选地,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁11份、钼铁1.35份、钒铁1.24 份、锰铁0.26份、硅铁0.35份。 0014 优选地,在S2中,一次热处理过程具体如下:在52min内从室温升温至785,保 温55min,在27.5min内升温至1005,保温25min,在2.4min内升温至1065,保温13min, 在5min内降温至1020,保温6min,在3.6min内升温至1075,保温5.3min,冷却至室温。 0015 优选地,在S2中,二次热处理过程具体如下:加热至522,保温28min,水冷至室 温;加热至522,保温25min,空冷至室。

18、温。 0016 优选地,在S3中,所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:65-70份、W:20-22份、 Si:15-20份、B:1.4-1.6份、Cr:55-58份、Mo:30-35份、Fe:38-42份、Ni:320-328份、Co: 3.2-4.2份、TiN 60-80份、Ti 90-110份。 0017 优选地,在S3中,所述熔覆粉末其组成按重量份数包括:C:68份、W:20.3份、Si: 18.6份、B:1.45份、Cr:56份、Mo:33份、Fe:41份、Ni:321份、Co:3.6份、TiN 73份、Ti 95份。 0018 优选地,在S4中,所述钨极氩弧熔覆工艺参数具体如下:直。

19、流正接、钨极直径为 1.7mm,喷嘴直径为6.5mm,工作电流为140A,氩气流量为6.5L/min。 0019 优选地,在S4中,将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性炭 中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999的氮气,升温至143,保温46min,升温至 1140,保温3.6h进行碳氮共渗。 0020 优选地,在S4中,升温至130-145的过程中,升温速率与时间成指数函数关系且 平均升温速率为4-7/min,升温至1100-1150的过程中升温速率与时间成指数函数关 系且平均升温速率为6-9/min。 0021 本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球中,在热处理工艺中,采取了不同的升温。

20、速率,防止 了奥氏体中析出较多的碳化物和大量分解为共析组织以及碳化物的再次析出;采用熔覆和 碳氮共渗工艺对耐磨球的表面进行了处理,钨极氩弧熔覆中熔覆粉末中的C和Ti原位反应 合成TiC,TiN在高温下部分分解为Ti和N,在随后的快速冷却过程中Ti和N原位合成了 TiN,在熔覆层中含有了TiC和TiN颗粒,TiC和TiN颗粒相弥散地分布在熔覆层中,得到的 熔覆层与基体之间呈良好的冶金结合,无气孔,无裂纹;氩弧熔覆熔池凝固的过程中,凝固 界面是熔池底部向自由表面推进,表层冷却速度快,致使温度迅速下降,在外表面产生较大 的过冷,较大的过冷有利于TiC和TiN晶核的形成,熔覆层中TiC和TiN集中于熔。

21、池的上部, 说 明 书CN 104099521 A 3/5页 6 提高了熔覆层的硬度;在表面的TiC和TiN颗粒相具有较高的硬度,对基体起到保护和支撑 的作用,且熔覆粉末中的Cr、Fe、Si等合金元素在熔覆的过程中,起到细晶强化和固溶强化 的作用,提高了耐磨球的抗磨性能;碳氮共渗后得到了一层致密的保护层,提高了耐磨球的 硬度,并且保护层有效的抑制了裂纹的形成和阻止裂纹的扩张,提高了耐磨球的耐腐蚀性, 得到了综合性能好的耐磨球。 具体实施方式 0022 下面结合具体实施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。

22、均在本发 明的保护范围内。 0023 实施例1 0024 本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁9份、钼 铁1份、钒铁1.3份、锰铁0.1份、硅铁0.43份; 0025 根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备: 0026 S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1490,保温50min后加入铬铁、 钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1569加热至完全熔化扒渣后得到钢液, 浇注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体; 0027 S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯, 其中,一次热处理过程具。

23、体如下:在55min内从室温升温至800,保温30min,在30min内 升温至1040,保温20min,在2min内升温至1050,保温15min,在5min内降温至1000, 保温8min,在3min内升温至1050,保温8min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加 热至500,保温35min,水冷至室温;加热至530,保温10min,空冷至室温; 0028 S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用 无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成 糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.5mm,然后放入恒温干燥箱,调节。

24、恒温干燥箱的 温度为40,保温16.3h,调节干燥箱的温度为138,保温5.6h,得到包覆球;所述熔覆粉 末其组成按重量份数包括:C:60份、W:20份、Si:12份、B:1.4份、Cr:65份、Mo:31份、Fe: 38份、Ni:315份、Co:3.8份、TiN 50份、Ti 83份; 0029 S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极 氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为2.0mm,喷嘴直径为6.3mm,工作电流 为142A,氩气流量为5.4L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性 炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999。

25、的氮气,升温至130,保温50min,升温至 1150,保温3h进行碳氮共渗;之后在930保温15min后在-75条件下进行冷处理,得 到所述耐腐蚀高硬耐磨球。 0030 实施例2 0031 本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁14份、 钼铁1.5份、钒铁1.15份、锰铁0.3份、硅铁0.6份; 0032 根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备; 0033 S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1510,保温25min后加入铬铁、 说 明 书CN 104099521 A 4/5页 7 钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1550加。

26、热至完全熔化后得到钢液,浇 注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体; 0034 S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯, 其中,一次热处理过程具体如下:在53min内从室温升温至791,保温46min,在25min内 升温至980,保温30min,在3min内升温至1080,保温12min,在5min内降温至1040, 保温5min,在5min内升温至1080,保温5min,冷却至室温;二次热处理过程具体如下:加 热至510,保温30min,水冷至室温;加热至500,保温25min,空冷至室温; 0035 S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂。

27、后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用 无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成 糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为2mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的温 度为35,保温20h,调节干燥箱的温度为130,保温6h,得到包覆球;所述熔覆粉末其组 成按重量份数包括:C:71份、W:12份、Si:25份、B:2份、Cr:56份、Mo:25份、Fe:48份、Ni: 335份、Co:3份、TiN 136份、Ti 70份; 0036 S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极 氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.2mm。

28、,喷嘴直径为7mm,工作电流 为138A,氩气流量为3L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性 炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999的氮气,升温至133,保温41min,升温至 1100,保温4h进行碳氮共渗;之后在965保温12min后在-50条件下进行冷处理, 得到所述耐腐蚀高硬耐磨球;其中,升温至133的过程中,升温速率与时间成指数函数关 系,且平均升温速率为7/min,升温至1100的过程中,升温速率与时间成指数函数关 系,且平均升温速率为6/min 0037 实施例3 0038 本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁10份、。

29、 钼铁1.32份、钒铁1份、锰铁0.24份、硅铁0.2份; 0039 根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备: 0040 S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1500,保温40min后加入铬铁、 钼铁、钒铁,待完全熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1600加热至完全熔化后得到钢液,浇 注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体; 0041 S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯, 其中,一次热处理过程具体如下:在50min内从室温升温至780,保温60min,在27min内 升温至999,保温26min,在2.5min内升温至1061。

30、,保温12.6min,在5min内降温至 1035,保温6.3min,在4min内升温至1056,保温6min,冷却至室温;二次热处理过程具 体如下:加热至530,保温20min,水冷至室温;加热至520,保温16min,空冷至室温; 0042 S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用 无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成 糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.6mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的 温度为45,保温15h,调节干燥箱的温度为150,保温5h,得到包覆球;所述熔覆粉末其 组成按重量份数包括:C。

31、:75份、W:25份、Si:16份、B:1份、Cr:50份、Mo:45份、Fe:35份、 Ni:320份、Co:5份、TiN 150份、Ti 120份; 说 明 书CN 104099521 A 5/5页 8 0043 S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行钨极氩弧熔覆,所述钨极 氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.6mm,喷嘴直径为5mm,工作电流 为135A,氩气流量为7L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性 炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999的氮气,升温至145,保温35min,升温至 1122,保温3.4h进行碳氮共渗;之后在1。

32、000保温10min后在-62条件下进行冷处理, 得到所述耐腐蚀高硬耐磨球;其中,升温至145的过程中,升温速率与时间成指数函数关 系,且平均升温速率为4/min,升温至1122的过程中,升温速率与时间成指数函数关 系,且平均升温速率为9/min 0044 实施例4 0045 本发明所述耐腐蚀高硬耐磨球,其原料按重量份数包括:废钢100份、铬铁11份、 钼铁1.35份、钒铁1.24份、锰铁0.26份、硅铁0.35份; 0046 根据上述原料配比,耐腐蚀高硬耐磨球按照以下工艺进行制备; 0047 S1、将废钢加入到中频感应熔炼炉中,并加热至1499,保温33min后加入铬铁、 钼铁、钒铁,待完全。

33、熔化后加入硅铁、锰铁,升温至1576加热至完全熔化后得到钢液,浇 注,待钢液完全凝固后开模,炉冷至室温得到耐磨球坯体; 0048 S2、将S1中得到的耐磨球坯体放入电炉中,依次经过两次热处理得到耐磨球坯, 其中,一次热处理过程具体如下:在52min内从室温升温至785,保温55min,在27.5min 内升温至1005,保温25min,在2.4min内升温至1065,保温13min,在5min内降温至 1020,保温6min,在3.6min内升温至1075,保温5.3min,冷却至室温;二次热处理过程 具体如下:加热至522,保温28min,水冷至室温;加热至522,保温25min,空冷至室温。

34、; 0049 S3、将S2中得到的耐磨球坯放入喷砂机喷砂后,用丙酮洗涤之后用砂纸打磨,用 无水乙醇清洗;将熔覆粉末放入研磨机中混合均匀,用环氧树脂把研磨好的熔覆粉末调成 糊状,涂在清洗后的耐磨球坯表面,厚度为1.8mm,然后放入恒温干燥箱,调节恒温干燥箱的 温度为40,保温18h,调节干燥箱的温度为137,保温5.6h,得到包覆球;所述熔覆粉末 其组成按重量份数包括:C:68份、W:20.3份、Si:18.6份、B:1.45份、Cr:56份、Mo:33份、 Fe:41份、Ni:321份、Co:3.6份、TiN 73份、Ti 95份; 0050 S4、将S3中得到的包覆球利用脉冲钨极氩弧焊机进行。

35、钨极氩弧熔覆,所述钨极 氩弧熔覆工艺参数具体如下:直流正接、钨极直径为1.7mm,喷嘴直径为6.5mm,工作电流 为140A,氩气流量为6.5L/min;将经过钨极氩弧熔覆后的包覆球用丙酮清洗后包埋于活性 炭中并放置于管式炉中,通入纯度为99.999的氮气,升温至143,保温46min,升温至 1140,保温3.6h进行碳氮共渗;之后在986保温13min后在-60条件下进行冷处理, 得到所述耐腐蚀高硬耐磨球;其中,升温至143的过程中,升温速率与时间成指数函数关 系,且平均升温速率为5/min,升温至1140的过程中,升温速率与时间成指数函数关 系,且平均升温速率为8/min。 说 明 书CN 104099521 A 。

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