多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103014480 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103014480 A *CN103014480A* (21)申请号 201210527076.0 (22)申请日 2012.12.10 C22C 37/10(2006.01) C22C 33/08(2006.01) B22D 1/00(2006.01) C21D 1/18(2006.01) C21D 5/04(2006.01) C21D 9/36(2006.01) (71)申请人马鞍山市恒达耐磨材料有限责任公司地址 243000 安徽省马鞍山市慈湖经济开发区太子大道 (72)发明人张在。

2、武 (74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112 代理人余成俊 (54) 发明名称多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法 (57) 摘要本发明公开了一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球，该磨球中各化学组分的重量百分比为： C2.4-2.7%、 Si0.5-0.8%、 Mn1.2-1.5%、 Cr2.4-2.8%、Mo0.2-0.3%、W0.08-0.15%、 Cu0.3-0.5%、V0.08-0.14%、Ti0.02-0.04%、 B0.015-0.03%、 Y0.08-0.12%、 Ce0.05-0.08%、 P 0.05%、 S 0.05%，余量为。

3、Fe。本发明通过对低铬铸铁优选材料配方，调整铸造熔炼工艺，结合合理的热处理方法，保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率，而且还能有效地降低生产成本和能耗，节约有限资源，具有极高的经济价值和社会效益。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 2 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 1 页说明书 2 页 1/1 页 2 1. 一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球，其特征在于，该磨球中各化学组分的重量百分比为： C 2.4-2.7%、 Si 0.5-0.8%、 Mn 1.。

4、2-1.5%、 Cr 2.4-2.8%、 Mo 0.2-0.3%、 W 0.08-0.15%、 Cu 0.3-0.5%、 V 0.08-0.14%、 Ti 0.02-0.04%、 B 0.015-0.03%、 Y 0.08-0.12%、 Ce 0.05-0.08%、 P 0.05%、 S 0.05%，余量为 Fe。 2. 根据权利要求 1 所述的多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：（1）采用冲天炉和电炉双连熔炼，先加入少量的铬铁和全部钼铁，再加入废钢和回炉料，待废钢等熔化后，最后加入经过加热的剩余铬铁，熔炼温度为 1420-1450，当温度。

5、达到 1460-1480时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在铁水出炉 3-5min 前，按每吨铁水0.2-0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入0.5-0.7公斤纯铝进行终脱氧；（2）终脱氧处理结束后即可出铁水，浇包中预先加入 0.3-0.4% 的稀土硅铁合金作冲入法变质处理，然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬，铁水在浇包中镇静 5-10 分钟，当温度降到 1400-1420时进行浇注，浇注时间控制在 10 分钟内，待铸型内磨球冷却到 950-980时 , 开箱落砂 , 进行热处理；（3）将磨球升温至650-680，保温1-2。

6、h，再升温至950-980，保温2-4小时后，然后在 20号机油中淬火，机油温度为180-250，淬火时间为40-50分钟，再立即加热至360-400 下进行回火处理，保温 3-5 小时后，再升温至 550-600，保温 3-4 小时后，放入 0冰水中冷却至室温；（4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。 3. 根据权利要求 2 所述的多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，其特征在于，所述的稀土硅铁合金的粒度为 8-12mm，含稀土 22-26%。权利要求书 CN 103014480 A 2 1/2 页 3 多元微合金。

7、化低铬白口铸铁磨球及其制造方法技术领域 0001 本发明涉及一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法，属于耐磨材料技术领域。背景技术 0002 球磨机是冶金矿山、建材水泥、电力化工等行业粉料生产与加工的主要设备，球磨机工作过程中，其磨球作为终端产品，属于主要易磨损件其使用量大，对使用成本影响极大，一直备受人们的关注。随着工业的发展，各式大型球磨机逐年增加，磨球的消耗也大幅度增长。这不仅消耗大量的钢铁材料，而且大量的铁粉进入锅炉，侵蚀锅炉零件，降低其寿命。目前磨球存在耐腐蚀性较差，冲击韧性较低，耐磨性能差等长缺点。所以，研制出一种综合性能稳定。

8、、磨耗低的耐磨球，具有重要的经济意义。发明内容 0003 本发明的目的是为解决磨球冲击韧性较差，耐磨、耐腐蚀性能不高等问题，提供一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法。 0004 多元微合金化低铬白口铸铁磨球中各化学组分的重量百分比为： C 2.4-2.7%、 Si 0.5-0.8%、 Mn 1.2-1.5%、 Cr 2.4-2.8%、 Mo 0.2-0.3%、 W 0.08-0.15%、 Cu 0.3-0.5%、 V 0.08-0.14%、 Ti 0.02-0.04%、 B 0.015-0.03%、 Y 0.08-0.12%、 Ce 0.05-0.08%、 P 0.05。

9、%、 S 0.05%，余量为 Fe。 0005 多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，包括以下步骤：（1）采用冲天炉和电炉双连熔炼，先加入少量的铬铁和全部钼铁，再加入废钢和回炉料，待废钢等熔化后，最后加入经过加热的剩余铬铁，熔炼温度为 1420-1450，当温度达到 1460-1480时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在铁水出炉 3-5min 前，按每吨铁水0.2-0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入0.5-0.7公斤纯铝进行终脱氧；（2）终脱氧处理结束后即可出铁水，浇包中预先加入 0.3-0.4% 的稀土硅铁合。

10、金作冲入法变质处理，然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬，铁水在浇包中镇静 5-10 分钟，当温度降到 1400-1420时进行浇注，浇注时间控制在 10 分钟内，待铸型内磨球冷却到 950-980时 , 开箱落砂 , 进行热处理；（3）将磨球升温至650-680，保温1-2h，再升温至950-980，保温2-4小时后，然后在 20号机油中淬火，机油温度为180-250，淬火时间为40-50分钟，再立即加热至360-400 下进行回火处理，保温 3-5 小时后，再升温至 550-600，保温 3-4 小时后，放入 0冰水中冷却至室温；（4）将磨球浇口部分。

11、敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。 0006 所述的稀土硅铁合金的粒度为 8-12mm，含稀土 22-26%。 0007 本发明的有益效果：说明书 CN 103014480 A 3 2/2 页 4 本发明通过对低铬铸铁优选材料配方，调整铸造熔炼工艺，结合合理的热处理方法，保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率，而且还能有效地降低生产成本和能耗，节约有限资源，具有极高的经济价值和社会效益。具体实施方式 0008 多元微合金化低铬白口铸铁磨球中各化学组分的重量百分比为： C 2.4-2.7%、 Si 0.5-0.。

12、8%、 Mn 1.2-1.5%、 Cr 2.4-2.8%、 Mo 0.2-0.3%、 W 0.08-0.15%、 Cu 0.3-0.5%、 V 0.08-0.14%、 Ti 0.02-0.04%、 B 0.015-0.03%、 Y 0.08-0.12%、 Ce 0.05-0.08%、 P 0.05%、 S 0.05%，余量为 Fe。 0009 多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，包括以下步骤：（1）采用冲天炉和电炉双连熔炼，先加入少量的铬铁和全部钼铁，再加入废钢和回炉料，待废钢等熔化后，最后加入经过加热的剩余铬铁，熔炼温度为 1450，当温度达到 1460时，取样进。

13、行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在铁水出炉 5min 前，按每吨铁水 0.2 公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入 0.6 公斤纯铝进行终脱氧；（2）终脱氧处理结束后即可出铁水，浇包中预先加入 0.3% 的稀土硅铁合金作冲入法变质处理，然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬，铁水在浇包中镇静 8 分钟，当温度降到 1410时进行浇注，浇注时间控制在 10 分钟内，待铸型内磨球冷却到 950时 , 开箱落砂 , 进行热处理；（3）将磨球升温至 670-680，保温 2h，再升温至 970-980，保温 3-4 小时后，然后在 20号机油。

14、中淬火，机油温度为230-250，淬火时间为40-50分钟，再立即加热至360-370 下进行回火处理，保温 5 小时后，再升温至 590-600，保温 3 小时后，放入 0冰水中冷却至室温；（4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。 0010 经检验，产物化学成分为： C 2.53%、 Si 0.67%、 Mn 1.35%、 Cr 2.61%、 Mo 0.24%、 W 0.12%、 Cu 0.38%、 V 0.11%、 Ti 0.037%、 B 0.022%、 Y 0.096%、 Ce 0.072%、 P 0.032%、 S 0.028%，余量为 Fe。力学性能为：硬度 53.8 HRC，冲击功 15.5J/cm2。说明书 CN 103014480 A 4 。

摘要
申请专利号：	CN201210527076.0	申请日：	2012.12.10
公开号：	CN103014480A	公开日：	2013.04.03
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 37/10申请日:20121210\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C37/10; C22C33/08; B22D1/00; C21D1/18; C21D5/04; C21D9/36	主分类号：	C22C37/10
申请人：	马鞍山市恒达耐磨材料有限责任公司
发明人：	张在武
地址：	243000 安徽省马鞍山市慈湖经济开发区太子大道
优先权：
专利代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112	代理人：	余成俊
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内容摘要

本发明公开了一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球，该磨球中各化学组分的重量百分比为：C2.4-2.7%、Si0.5-0.8%、Mn1.2-1.5%、Cr2.4-2.8%、Mo0.2-0.3%、W0.08-0.15%、Cu0.3-0.5%、V0.08-0.14%、Ti0.02-0.04%、B0.015-0.03%、Y0.08-0.12%、Ce0.05-0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。本发明通过对低铬铸铁优选材料配方，调整铸造熔炼工艺，结合合理的热处理方法，保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率，而且还能有效地降低生产成本和能耗，节约有限资源，具有极高的经济价值和社会效益。

权利要求书

权利要求书一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球，其特征在于，该磨球中各化学组分的重量百分比为：C 2.4‑2.7%、Si 0.5‑0.8%、Mn 1.2‑1.5%、Cr 2.4‑2.8%、Mo 0.2‑0.3%、W 0.08‑0.15%、Cu 0.3‑0.5%、V 0.08‑0.14%、Ti 0.02‑0.04%、B 0.015‑0.03%、Y 0.08‑0.12%、Ce 0.05‑0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。
根据权利要求1所述的多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）采用冲天炉和电炉双连熔炼，先加入少量的铬铁和全部钼铁，再加入废钢和回炉料，待废钢等熔化后，最后加入经过加热的剩余铬铁，熔炼温度为1420‑1450℃，当温度达到1460‑1480℃时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在铁水出炉3‑5min前，按每吨铁水0.2‑0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入0.5‑0.7公斤纯铝进行终脱氧；
（2）终脱氧处理结束后即可出铁水，浇包中预先加入0.3‑0.4%的稀土硅铁合金作冲入法变质处理，然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬，铁水在浇包中镇静5‑10分钟，当温度降到1400‑1420℃时进行浇注，浇注时间控制在10分钟内，待铸型内磨球冷却到950‑980℃时, 开箱落砂, 进行热处理；
（3）将磨球升温至650‑680℃，保温1‑2h，再升温至950‑980℃，保温2‑4小时后，然后在20号机油中淬火，机油温度为180‑250℃，淬火时间为40‑50分钟，再立即加热至360‑400℃下进行回火处理，保温3‑5小时后，再升温至550‑600℃，保温3‑4小时后，放入0℃冰水中冷却至室温；
（4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。
根据权利要求2所述的多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，其特征在于，所述的稀土硅铁合金的粒度为8‑12mm，含稀土22‑26%。

说明书

说明书多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法，属于耐磨材料技术领域。
背景技术
球磨机是冶金矿山、建材水泥、电力化工等行业粉料生产与加工的主要设备，球磨机工作过程中，其磨球作为终端产品，属于主要易磨损件其使用量大，对使用成本影响极大，一直备受人们的关注。随着工业的发展，各式大型球磨机逐年增加，磨球的消耗也大幅度增长。这不仅消耗大量的钢铁材料，而且大量的铁粉进入锅炉，侵蚀锅炉零件，降低其寿命。目前磨球存在耐腐蚀性较差，冲击韧性较低，耐磨性能差等长缺点。所以，研制出一种综合性能稳定、磨耗低的耐磨球，具有重要的经济意义。
发明内容
本发明的目的是为解决磨球冲击韧性较差，耐磨、耐腐蚀性能不高等问题，提供一种多元微合金化低铬白口铸铁磨球及其制造方法。
    多元微合金化低铬白口铸铁磨球中各化学组分的重量百分比为：C 2.4‑2.7%、Si 0.5‑0.8%、Mn 1.2‑1.5%、Cr 2.4‑2.8%、Mo 0.2‑0.3%、W 0.08‑0.15%、Cu 0.3‑0.5%、V 0.08‑0.14%、Ti 0.02‑0.04%、B 0.015‑0.03%、Y 0.08‑0.12%、Ce 0.05‑0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。
    多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，包括以下步骤：
    （1）采用冲天炉和电炉双连熔炼，先加入少量的铬铁和全部钼铁，再加入废钢和回炉料，待废钢等熔化后，最后加入经过加热的剩余铬铁，熔炼温度为1420‑1450℃，当温度达到1460‑1480℃时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在铁水出炉3‑5min前，按每吨铁水0.2‑0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入0.5‑0.7公斤纯铝进行终脱氧；
    （2）终脱氧处理结束后即可出铁水，浇包中预先加入0.3‑0.4%的稀土硅铁合金作冲入法变质处理，然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬，铁水在浇包中镇静5‑10分钟，当温度降到1400‑1420℃时进行浇注，浇注时间控制在10分钟内，待铸型内磨球冷却到950‑980℃时, 开箱落砂, 进行热处理；
    （3）将磨球升温至650‑680℃，保温1‑2h，再升温至950‑980℃，保温2‑4小时后，然后在20号机油中淬火，机油温度为180‑250℃，淬火时间为40‑50分钟，再立即加热至360‑400℃下进行回火处理，保温3‑5小时后，再升温至550‑600℃，保温3‑4小时后，放入0℃冰水中冷却至室温；
    （4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。
    所述的稀土硅铁合金的粒度为8‑12mm，含稀土22‑26%。
本发明的有益效果：
本发明通过对低铬铸铁优选材料配方，调整铸造熔炼工艺，结合合理的热处理方法，保证了磨球的耐磨性、高硬度、高韧性和抗高冲击性。不仅可以提高球磨机生产效率，而且还能有效地降低生产成本和能耗，节约有限资源，具有极高的经济价值和社会效益。
具体实施方式
    多元微合金化低铬白口铸铁磨球中各化学组分的重量百分比为：C 2.4‑2.7%、Si 0.5‑0.8%、Mn 1.2‑1.5%、Cr 2.4‑2.8%、Mo 0.2‑0.3%、W 0.08‑0.15%、Cu 0.3‑0.5%、V 0.08‑0.14%、Ti 0.02‑0.04%、B 0.015‑0.03%、Y 0.08‑0.12%、Ce 0.05‑0.08%、P≤0.05%、S≤0.05%，余量为Fe。
    多元微合金化低铬白口铸铁磨球的制造方法，包括以下步骤：
    （1）采用冲天炉和电炉双连熔炼，先加入少量的铬铁和全部钼铁，再加入废钢和回炉料，待废钢等熔化后，最后加入经过加热的剩余铬铁，熔炼温度为1450℃，当温度达到1460℃时，取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在铁水出炉5min前，按每吨铁水0.2公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨铁水加入0.6公斤纯铝进行终脱氧；
    （2）终脱氧处理结束后即可出铁水，浇包中预先加入0.3%的稀土硅铁合金作冲入法变质处理，然后迅速在铁水上覆盖树木灰烬，铁水在浇包中镇静8分钟，当温度降到1410℃时进行浇注，浇注时间控制在10分钟内，待铸型内磨球冷却到950℃时, 开箱落砂, 进行热处理；
    （3）将磨球升温至670‑680℃，保温2h，再升温至970‑980℃，保温3‑4小时后，然后在20号机油中淬火，机油温度为230‑250℃，淬火时间为40‑50分钟，再立即加热至360‑370℃下进行回火处理，保温5小时后，再升温至590‑600℃，保温3小时后，放入0℃冰水中冷却至室温；
    （4）将磨球浇口部分敲击去除，在砂轮上对磨球断口修磨圆滑，即得成品。
    经检验，产物化学成分为：C 2.53%、Si 0.67%、Mn 1.35%、Cr 2.61%、Mo 0.24%、W 0.12%、Cu 0.38%、V 0.11%、Ti 0.037%、B 0.022%、Y 0.096%、Ce 0.072%、P 0.032%、S 0.028%，余量为Fe。力学性能为：硬度53.8 HRC，冲击功15.5J/cm2。