專利名稱：一種高硅中鉻磨球及其二次變質(zhì)加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨球及其加工方法，更具體地，是一種高硅中鉻磨球及其二次變 質(zhì)加工工藝。
背景技術(shù)：
磨損是工件失效的主要形式之一，磨損造成了能源和鋼鐵原材料的大量消耗。球 磨機是水泥、礦山、火電、建材等行業(yè)廣泛使用的粉磨設(shè)備，磨球是球磨機中最常用的研磨 體，在使用中消耗最大，隨著工業(yè)的發(fā)展，磨機逐漸趨于大型化，普通配方以及采用傳統(tǒng)加 工方法加工的磨球的耐磨性、硬度、韌性以及抗沖擊性能已不能滿足現(xiàn)有大型化磨機的要 求，從而導致磨球的消耗大幅增長，這不僅消耗大量的鋼鐵材料，且大量的鐵粉進入鍋爐， 侵蝕鍋爐零部件，降低鍋爐的使用壽命。因此，不斷研究以提高磨球的性能，降低其單位損 耗有著重大的經(jīng)濟意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種高硅中鉻磨球及其二次變質(zhì)加工工藝，通過采用獨特的 配方及二次變質(zhì)加工工藝，本發(fā)明制造的高硅中鉻磨球具有高耐磨、高硬度、高韌性以及高 抗沖擊性能的特點。本發(fā)明是通過如下技術(shù)手段實現(xiàn)的一種高硅中鉻磨球，其特征在于，按重量百分比含有以下組分2. 2 3. 3%的C、
1.7 2. 2% 的 Si、0. 8 1. 5% 的 Mn、0 0. 05% 的 P、0 0. 05% 的 S、6. 0 9. 0% 的 Cr、 0. 003 0. 008%的B、0. 01 0. 025%的Ti以及余量的Fe，其中，所述Ti和B的重量比大于3。優(yōu)選地，對于規(guī)格為0100的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有
2.2 2. 5%的 C、l. 7 1. 9%的 Si、l. 0 1. 5%的 Mn、0 0. 05%的 P、0 0. 05%的 S、 7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的F e。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中下限，Cr的含量控制在中上限，其余成分控制在中上限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O90的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有 2. 3 2. 5% 的 C、l. 8 2. 0% 的 Si、l. 0 1. 3% 的 Mn、0 0. 05% 的 P、0 0. 05% 的 S、 7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的Fe。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中下限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O80的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有 2. 4 2. 7% 的 C、l. 8 2. 0% 的 Si、l. 0 1. 3% 的 Mn、0 0. 05% 的 P、0 0. 05% 的 S、 7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的Fe。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中下限，Cr的含量控制在中上限，其余成分控制在中上限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O70的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有 2. 5 2. 8%的 C、l. 8 2. 0%的 Si、l. 0 1. 3%的 Mn、0 0. 05%的 P、0 0. 05%的 S、7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的F e。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中下限，Cr的含量控制在中上限，其余成分控制在中上限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O60的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有 2. 5 2. 8% 的 C、l. 8 2. 0% 的 S i、0. 8 1. 2% 的 Mn、0 0. 05% 的 P、0 0. 05% 的 S、 7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的Fe。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中上限，Cr的含量控制在中限，其余成分控制在中上限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O50的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有 2. 6 2. 9% 的 C、l. 8 2. 0% 的 Si、0. 8 1. 2% 的 Mn、0 0. 05% 的 P、0 0. 05% 的 S、 7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的F e。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中上限，Cr的含量控制在中限，其余成分控制在中上限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O40的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含有 2. 6 3. 0% 的 C、l. 8 2. 0% 的 Si、0. 8 1. 2% 的 Mn、0 0. 05% 的 P、0 0. 05% 的 S、 7. 0 9. 0%的Cr、0. 006 0. 008%的B、0. 02 0. 025%的Ti以及余量的Fe。進一步優(yōu) 選地，所述C的含量控制在中上限，Cr的含量控制在中限，其余成分控制在中上限。優(yōu)選地，對于規(guī)格為O30及以下的本發(fā)明所述的高硅中鉻磨球，按重量百分比含 有 2. 8 3. 3%的 C、l. 8 2. 2%的 Si、0. 8 1. 2%的 Mn、0 0. 05%的 P、0 0. 05%的 S、6. 0 8. 0%的 Cr、0. 003 0. 006%的 B、0. 01 0. 02%的 Ti 以及余量的 F e。進一步 優(yōu)選地，所述C的含量控制在中上限，Cr的含量控制在中下限，其余成分控制在中上限。本發(fā)明的高硅中鉻磨球的二次變質(zhì)加工工藝，包括以下步驟(1)對鋼鐵進行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按權(quán)利要求1 所述的比例范圍加入硅鐵、錳鐵以及鉻鐵，送入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到 1450 1480°C時，取樣進行化學成分分析，并通過喂線微調(diào)以控制各成分的重量百分比， 當溫度達到1500 1510°C時，依次進行沉淀脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1490 1500°C，向熔煉爐內(nèi)撒入集渣劑并扒 凈爐內(nèi)渣后，按權(quán)利要求1所述重量比加入經(jīng)200°C烘烤過的粒度為5 10mm的硼鐵和鈦 鐵，繼續(xù)熔煉3 5分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制按重量百分比取工業(yè)硝酸鉀20%、經(jīng)150°C烘烤的稀土硅 鐵合金75%、經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金5%混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀 土硅鐵合金的粒度為1 10mm，稀土的重量百分比為20 22%；所述稀土鎂硅鐵合金的粒 度為2 8mm，稀土的重量百分比為6 9%，鎂的重量百分比為6 8% ；(4)在1520 1530°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變 質(zhì)處理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比 為 1 260 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后再撒入 一層集渣劑，并在15分鐘以內(nèi)澆注完畢，得到鑄件；(6)將鑄件升溫至930 960°C，進行高溫淬火，在340 360°C下回火，其中，所述 高溫淬火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫 1.5 2小時，得到成品。所述高溫淬火選自空淬或油淬。
本發(fā)明采用特定的成分配方，通過二次變質(zhì)處理，一次在爐內(nèi)，一次在包內(nèi)，實現(xiàn) 了所得高硅中鉻磨球的高耐磨、高硬度、高韌性以及抗高沖擊性能的目的，從而延長了磨球 的使用壽命，節(jié)約了能耗以及原材料的消耗，降低了運營成本。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
進一步描述本發(fā)明，由技術(shù)常識可知，本發(fā)明也可通過其 它的不脫離本發(fā)明技術(shù)特征的方案來描述，因此所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明范圍內(nèi) 的改變均被本發(fā)明包含。實施例1 按照如下方法制備規(guī)格為①100的高硅中鉻磨球(1)對100公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的 范圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入3 公斤含硅量為70%的硅鐵、3. 5公斤含錳量為60%的錳鐵以及27公斤含鉻量為58 %的 鉻鐵，送入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析， C 2. 35%, Si 1. 79%, Mn :1. 31%, P :0. 035%, S :0. 022%, Cr :8. 98%, B :0. 0064%, Ti 0. 024%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1530°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1500°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并扒 凈爐內(nèi)渣后，加入0. 04公斤烘烤過的含硼量為18%的硼鐵和0. 15公斤烘烤過的含鈦量為 30%的鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取100克工業(yè)硝酸鉀、370克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、27克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0100的模具內(nèi)，得到規(guī)格為0100的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫2小時，得到 規(guī)格為①100的成品。實施例2 按照如下方法制備規(guī)格為0 90的高硅中鉻磨球(1)對100公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入3公 斤含硅量為70%的硅鐵、3. 5公斤含錳量為60%的錳鐵以及27公斤含鉻量為58%的鉻鐵， 送入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果 為 C 2. 35%,Si 1. 79%,Mn 1. 31%,P 0. 035%,S 0. 022% Xr 8. 98%,B 0. 0064%,Ti
50. 024%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1530°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1500°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并扒 凈爐內(nèi)渣后，加入0. 04公斤烘烤過的含硼量為18%的硼鐵和0. 15公斤烘烤過的含鈦量為 30%的鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取100克工業(yè)硝酸鉀、370克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、27克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 90的模具內(nèi)，得到規(guī)格為。90的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫2小時，得到 規(guī)格為O90的成品。實施例3 按照如下方法制備規(guī)格為0 80的高硅中鉻磨球(1)對80公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入1. 5 公斤含硅量為70%的硅鐵、1. 8公斤含錳量為60%錳鐵以及14公斤含鉻量為58%鉻鐵，送 入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果為 C 2. 47%, Si 1. 81%, Mn 1. 05%, P 0. 035%, S 0. 022%, Cr 8. 93%, B 0. 0078%, Ti 0. 021%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1500°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1480°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并 扒凈爐內(nèi)渣后，加入0. 04公斤烘烤過的含硼量為18%硼鐵和0. 1公斤烘烤過的含鈦量為 30%鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取95克工業(yè)硝酸鉀、360克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、24克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 80的模具內(nèi)，得到規(guī)格為。80的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫2小時，得到 規(guī)格為O80的成品。實施例4 按照如下方法制備規(guī)格為0 70的高硅中鉻磨球(1)對60公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入1.4 公斤含硅量為70%的硅鐵、1. 2公斤含錳量為60%錳鐵以及10公斤含鉻量為58%鉻鐵， 送入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果 為 C :2. 62%、Si 76%、Mn 01%、P 0. 035%,S 0. 022%,Cr 7. 93%,B 0. 006%,Ti 0.018%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1500°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1480°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并扒 凈爐內(nèi)渣后，加入0. 036公斤烘烤過的含硼量為18%硼鐵和0. 09公斤烘烤過的含鈦量為 30%鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取60克工業(yè)硝酸鉀、225克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、15克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 70的模具內(nèi)，得到規(guī)格為0 70的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫2小時，得到 規(guī)格為O70的成品。實施例5 按照如下方法制備規(guī)格為0 60的高硅中鉻磨球(1)對60公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入1.4 公斤含硅量為70%的硅鐵、1. 2公斤含錳量為60%錳鐵以及10公斤含鉻量為58%鉻鐵， 送入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果 為 C :2. 62%、Si 76%、Mn 01%、P 0. 035%,S 0. 022%, Cr 7. 93%,B 0. 006%,Ti 0.018%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1500°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1480°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并扒 凈爐內(nèi)渣后，加入0. 036公斤烘烤過的含硼量為18%硼鐵和0. 09公斤烘烤過的含鈦量為 30%鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取60克工業(yè)硝酸鉀、225克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合金、15克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 60的模具內(nèi)，得到規(guī)格為。60的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1. 5小時，得 到規(guī)格為O60的成品。實施例6 按照如下方法制備規(guī)格為0 50的高硅中鉻磨球(1)對60公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入1.6 公斤含硅量為70%的硅鐵、1. 0公斤含錳量為60%錳鐵以及8公斤含鉻量為58%鉻鐵，送 入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果為 C 2. 74%, Si 1. 92%, Mn 1. 01%, P 0. 035%, S 0. 022%, Cr 8. 17%, B 0. 0058%, Ti 0.017%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1500°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1480°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并 扒凈爐內(nèi)渣后，加入0. 03公斤烘烤過的含硼量為18%硼鐵和0. 1公斤烘烤過的含鈦量為 30%鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取60克工業(yè)硝酸鉀、225克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、15克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 50的模具內(nèi)，得到規(guī)格為0 50的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1. 5小時，得 到規(guī)格為O50的成品。實施例7 按照如下方法制備規(guī)格為0 40的高硅中鉻磨球(1)對60公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入1.6公斤含硅量為70%的硅鐵、1. 0公斤含錳量為60%錳鐵以及8公斤含鉻量為58%鉻鐵，送 入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果為 C 2. 74%, Si 1. 92%, Mn 1. 01%, P 0. 035%, S 0. 022%, Cr 8. 17%, B 0. 0058%, Ti 0.017%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1500°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1480°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并 扒凈爐內(nèi)渣后，加入0. 03公斤烘烤過的含硼量為18%硼鐵和0. 1公斤烘烤過的含鈦量為 30%鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取60克工業(yè)硝酸鉀、225克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、15克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 40的模具內(nèi)，得到規(guī)格為。40的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1. 5小時，得 到規(guī)格為O40的成品。實施例8 按照如下方法制備規(guī)格為0 30的高硅中鉻磨球(1)對40公斤鋼鐵進行成分檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，其C、S、P的含量均在要求的范 圍之內(nèi)，含有的其他元素的種類符合要求，且含量均未超標，在檢測合格的鋼鐵中加入1.4 公斤含硅量為70%的硅鐵、0. 7公斤含錳量為60%錳鐵以及5公斤含鉻量為58%鉻鐵，送 入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1460°C時，取樣進行化學成分分析，分析結(jié)果為 C 3. 04%, Si 1. 96%, Mn 0. 81%, P 0. 035%, S 0. 022%, Cr 6. 07%, B 0. 0047%, Ti 0.013%，所有成分含量均在要求的范圍內(nèi)，無需微調(diào)，當溫度達到1500°C時，依次進行沉淀 脫氧和終脫氧；(2)將步驟(1)中脫氧的鋼水冷卻至1480°C，向熔煉爐內(nèi)撒入500克集渣劑并扒 凈爐內(nèi)渣后，加入0. 013公斤烘烤過的含硼量為18%硼鐵和0. 02公斤烘烤過的含鈦量為 30%鈦鐵，繼續(xù)熔煉3分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3) 二次變質(zhì)劑的配制取40克工業(yè)硝酸鉀、150克經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金、10克經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅鐵 合金的粒度為8mm，稀土的重量百分比為21% ；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為6mm，稀土的 重量百分比為8%，鎂的重量百分比為7% ；(4)在1520°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì)處 理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 250 ；
(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入100克集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后 再撒入50克集渣劑，在10分鐘澆注到規(guī)格為0 30的模具內(nèi)，得到規(guī)格為。30的鑄件；(6)將鑄件升溫至960°C，進行高溫油淬，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的 保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1. 5小時，得 到規(guī)格為①30的成品。對比實施例采用市場上購買的與實施例中相同規(guī)格的現(xiàn)有磨球作為對比實施例。性能測試1、硬度測試采用型號為HR-150A的洛氏硬度計對實施例以及對比實施例的磨球進行硬度測 試，測試結(jié)果如表1所示。表 1 2、抗沖擊性能測試在型號為JB-50的沖擊試驗機上對規(guī)格大于0 50的實施例以及對比實施例的磨 球進行抗沖擊性能測試，測試結(jié)果如表2所示。測試結(jié)果如表2所示表 2 3、磨損失效試驗在型號為LX-001的落球測驗機上對規(guī)格大于0 50的實施例以及對比實施例的磨 球進行磨損失效測試，測試結(jié)果如表3所示。表3: 綜上所述，利用本發(fā)明制成的高硅中鉻磨球具有高硬度、高韌性、優(yōu)異的耐磨性以 及抗沖擊性能，是理想的磨機用球。
權(quán)利要求
一種高硅中鉻磨球，其特征在于，按重量百分比含有以下組分2.2～3.3％的C、1.7～2.2％的Si、0.8～1.5％的Mn、0～0.05％的P、0～0.05％的S、6.0～9.0％的Cr、0.003～0.008％的B、0.01～0.025％的Ti以及余量的Fe，其中，所述Ti和B的重量比大于3。
2.—種加工權(quán)利要求1所述的高硅中鉻磨球的二次變質(zhì)加工工藝，其特征在于，包括 以下步驟(1)對鋼鐵進行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按權(quán)利要求1所述的 比例范圍加入硅鐵、錳鐵以及鉻鐵，送入熔煉爐中進行升溫熔煉，當鐵水溫度達到1450 1480°C時，取樣進行化學成分分析，并通過喂線微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當溫度達 到1500 1520°C時，依次進行沉淀脫氧和終脫氧；(2)將步驟⑴中脫氧的鋼水冷卻至1490 1500°C，向熔煉爐內(nèi)撒入集渣劑并扒凈爐 內(nèi)渣后，按權(quán)利要求1所述重量比加入經(jīng)200°C烘烤過的粒度為5 10mm的硼鐵和鈦鐵，繼 續(xù)熔煉3 5分鐘，完成爐內(nèi)一次變質(zhì)處理，經(jīng)終脫氧后出爐；(3)二次變質(zhì)劑的配制按重量百分比取工業(yè)硝酸鉀20%、經(jīng)150°C烘烤的稀土硅鐵合 金75%、經(jīng)150°C烘烤的稀土鎂硅鐵合金5%混合均勻配制成二次變質(zhì)劑，其中所述稀土硅 鐵合金的粒度為1 10mm，稀土的重量百分比為20 22%；所述稀土鎂硅鐵合金的粒度為 2 8_，稀土的重量百分比為6 9%，鎂的重量百分比為6 8% ；(4)在1520 1530°C下，用步驟(3)中所得的二次變質(zhì)劑對步驟(2)中經(jīng)一次變質(zhì) 處理后的鐵水用包內(nèi)沖入法進行二次變質(zhì)處理，其中，所述二次變質(zhì)劑與鐵水的重量比為 1 260 1 250 ；(5)向經(jīng)二次變質(zhì)處理的鐵水中加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2 3次，隨后再撒入一層 集渣劑，并在15分鐘以內(nèi)澆注完畢，得到鑄件；(6)將鑄件升溫至930 960°C，進行高溫淬火，在340 360°C下回火，其中，所述高溫 淬火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1小時，所述回火的保溫時間為每25mm壁厚保溫1.5 2小時，得到成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次變質(zhì)加工工藝，其特征在于，所述高溫淬火選自空淬或 油淬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高硅中鉻磨球及其二次變質(zhì)加工工藝，所述高硅中鉻磨球按重量百分比由2.2～3.3％的C、1.7～2.2％的Si、0.8～1.5％的Mn、0～0.05％的P、0～0.05％的S、6.0～9.0％的Cr、0.003～0.008％的B、0.01～0.025％的Ti以及余量的Fe組成，其中，所述Ti和B的重量比大于3。利用特殊的二次變質(zhì)處理工藝對上述材料進行加工，制得的高硅中鉻磨球，具有高耐磨性、高硬度、高韌性及高抗沖擊性能的特點。
文檔編號C21C7/06GK101857938SQ201010226728
公開日2010年10月13日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者徐超, 湯新明, 汪德發(fā) 申請人:寧國市開源電力耐磨材料有限公司