铬锰钨钛合金铸球.pdf

本发明公开了一种铬锰钨钛合金铸球，含有如下的化学成份：Cr、Mn、C、Ti、S、P、Si、W。冲击韧性(J/cm2)≥3.0、硬度(HRC)≥62、球体冲击疲劳寿命(次)≥18000、破碎率(％)≤0.5、球耗(g/吨矿)≤120。经实际应用以及检验结果发现，本发明与现有合金铸球相比，具有硬度高、耐研磨、耐酸碱腐蚀、破碎率低、使用寿命长的优点。由于本发明的配料中添加了适当比例的W、Ti等微量元素，改善了铸球的原子结构排列，使铸球结构致密，增加了铸球的硬度，提高了耐研磨性能及耐酸碱腐蚀强化铸球的冲击韧性，减少了球体的破碎率。

1.  一种铬锰钨钛合金铸球，其特征在于：合金铸球含有如下的重量比例的化学成份：
Cr：19-22％；     Mn：1.5-2.5％；
C：2.4-3.6％；    Ti：0.02-0.3％；
S：≤0.08％；     P：≤0.08％；
Si：≤1.2％；     W：0.2-0.4％；

2.  根据权利要求1所述的一种铬锰钨钛合金铸球，其特征在于：合金铸球含有如下的重量比例的化学成份：
Cr：≥20％；      Mn：1.5-2.5％；
C：2.6-3.6％；    Ti：0.02-0.3％；
S：≤0.08％；     P：≤0.08％；
Si：≤1.2％；     W：0.2-0.3％。

铬锰钨钛合金铸球
技术领域
本发明涉及铸造磨球领域，特别是涉及含有稀有元素的合金铸球；适用于水泥建材、矿山冶选、电厂磨煤、氧化铝等行业。
背景技术
现有技术中，铸造磨球被广泛应用在水泥建材、陶瓷、矿山冶选、电厂磨煤、氧化铝等行业。其磨球按照具体的使用要求铸造成相应的规格。要求铸成品具有硬度高、耐研磨、不破碎、不失圆、磨机综合效率高等良好的物理、机械性能，这些物理、机械性能是衡量产品质量高、低的主要依据。通常情况下，铸造磨球的化学成份由下列几种：C、Si、Mn、Cr、P、S、以及≤1.0％的其它微量元素。例如：依据GB/T17445-1998铸造磨球，化学成分为：C：2.0-3.3％；Si：≤1.2％；Mn：0.5-1.5％；Cr：11-30％；P、S：≤1.0％。机械性能：硬度HRC淬火态≥56、非淬火态≥45，冲击值ak(≥4.0j/cm²)，金相组织：M+C。
中国专利号为0112783.5的发明公开了《一种高碳低铬锰合金铸球》，包含C：3-3.9％；Si＜5％；Mn：5％；S：0.1％；P：0.06-0.12％；Cu＜5％；Cr≤0.5％；Ti≤0.12％；Ni≤0.2％；Mg≤0.06％；Re≤0.06％。其表面硬度为HRC52-57，心部硬度与表面硬度差不超过HRC3。铁矿生产磨耗为200-300克/吨；金矿生产磨耗为800-1500克/吨。
针对氧化铝粉碎加工的工况条件：1.烧碱浓度240-245g/l；2.熟石灰浓度10％的重量比；3.工作温度90℃；4.AL₂O₃矿石粒度小于25mm；这种工况条件下，极容易使衬板、磨球产生碱性腐蚀，增加机件的磨耗。
总之，现有技术中存在的问题在于：铸球硬度低、耐磨性差、使用成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬度高、耐研磨、破碎率低、不失圆、综合性能优良的合金铸球。
本发明采用了如下的技术方案：实现本发明目的的措施在于熔铸合金铸球的合金成份以及严密细致的配比。本发明所述合金铸球含有如下的重量比例的化学成份：
Cr：19-22％；  Mn：1.5-2.5％；
C：2.4-3.6％； Ti：0.02-0.3％；
S：≤0.08％；  P：≤0.08％；
Si：≤1.2％；  W：0.2-0.4％；
或者：
Cr：≥20％；   Mn：1.5-2.5％；
C：2.6-3.6％； Ti：0.02-0.3％；
S：≤0.08％；  P：≤0.08％；
Si：≤1.2％；  W：0.2-0.3％；
由于本发明的配料中添加了适当比例的W、Ti等微量元素，改善了铸球的原子结构排列，使铸球结构致密，增加了铸球的硬度，提高了耐研磨性能、抗酸碱腐蚀性，强化铸球的冲击韧性，减少了球体的破碎率。
本发明所述的合金铸球已在水泥、氧化铝、陶瓷、发电厂等粉体行业应用，力学性能及使用指标如下表：
力学性能及使用指标