一種膠囊狀耐磨體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種膠囊狀耐磨體，其中部為圓柱體，圓柱體兩端為對(duì)稱(chēng)的半球體，圓柱體軸向截面形狀為正方形，所述膠囊狀耐磨體表面無(wú)棱線存在，各個(gè)面之間光滑過(guò)渡，并且所述膠囊狀研磨體采用高鉻鋼材制成，在制備過(guò)程中摻入適量的鈮，并且采用分段勻速升溫方式加熱、在淬火步驟后進(jìn)行二次加熱、隨后重復(fù)進(jìn)行多次冷處理和回火。本發(fā)明提出的一種膠囊狀耐磨體，保證耐磨體的機(jī)械性能，減小開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生，大大增強(qiáng)了耐磨體的硬度和韌性，提高耐磨性，同時(shí)研磨效率更高，使得物料研磨更充分。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種膠囊狀耐磨體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及研磨體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種膠囊狀耐磨體。

【背景技術(shù)】
[0002]鑄鐵磨球廣泛地應(yīng)用于水泥建材、冶金礦山、火力發(fā)電等行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了一個(gè)前所未有的新時(shí)期，工業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的耐磨材料提出了新的要求，特別是對(duì)使用量大、應(yīng)用范圍廣的耐磨材料，人們期望利用最少的資源、最低的成本，生產(chǎn)制造出具有非常優(yōu)秀綜合性能的先進(jìn)的耐磨材料以滿足社會(huì)進(jìn)步對(duì)于材料的特別需求，因此，加快磨球產(chǎn)品技術(shù)更新、換代步伐，開(kāi)發(fā)性價(jià)比更高的替代產(chǎn)品，已經(jīng)成為耐磨材料企業(yè)的重要責(zé)任和當(dāng)務(wù)之急。
[0003]高鉻鋼球由于其良好的耐磨性，受到廣泛使用，但是其沖擊韌性差，影響其適用性。為了使磨球的韌性和耐磨性能達(dá)到理想配合，彌補(bǔ)磨球耐磨性與良好韌性的不足而又必須經(jīng)高溫淬火回火處理，但這種方法并不理想，普通存在著磨球早期變形和破碎問(wèn)題。同時(shí)，球體比表面積最小且表面形狀處處平滑，集中程度高、各向同性，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力最小，因此研磨效率較低；而鋼段兩端為平面，其對(duì)物料的粉磨作用小。
[0004]因此，如何制造一種耐磨性和韌性兼顧、研磨效率高、使用壽命長(zhǎng)的耐磨體，是本領(lǐng)域技術(shù)人員丞待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種膠囊狀耐磨體，耐磨性好、韌性好、研磨效率高、使用壽命長(zhǎng)。
[0006]本發(fā)明提出的一種膠囊狀耐磨體，由圓柱體和對(duì)稱(chēng)位于圓柱體兩端的半球體構(gòu)成一體，所述半球體底面與所述圓柱體底面重合，所述圓柱體底面直徑與所述圓柱體的高度相等；
[0007]所述膠囊狀耐磨體通過(guò)下列步驟制成:
[0008]S1、熔煉
[0009]將廢鋼、鈮粉、鑰粉、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得高鉻鐵水，其組分按重量百分比包括:碳1.6?1.8%、硅0.4?0.7%、錳0.3?0.6%、鑰0.6?1.0%、鉻10.0?10.5%、鈮0.25?0.6%、硫含量< 0.008%、磷含量< 0.008%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0010]S2、澆注
[0011]將SI中制備的高鉻鐵水放模具澆注，待冷卻后起模，得到鑄件；
[0012]S3、加熱升溫:將所述鑄件送入熱處理爐中進(jìn)行分段升溫，首先以20°C /分鐘勻速升溫至320?350°C，接著繼續(xù)以5°C /分鐘勻速升溫至620?650°C，然后繼續(xù)以3°C /分鐘勻速升溫至780?800°C，然后繼續(xù)以2°C /分鐘勻速升溫至至920?950°C，然后繼續(xù)以10C /分鐘勻速升溫至1050?1080°C，保溫90?95分鐘；
[0013]S4、淬火:將經(jīng)加熱升溫得到的鑄件放入84?86°C的水池中冷卻8?12分鐘；
[0014]S5、二次加熱:將淬火后的鑄件重新放入熱處理爐中二次加熱至105?115°C ；
[0015]S6、冷處理:將二次加熱后得到的鑄件以10°C /分鐘勻速降溫至-35?_25°C，然后升溫至室溫；
[0016]S7、回火:將經(jīng)冷處理的鑄件放入回火爐，回火爐溫度控制在260?350°C，回火5?7小時(shí)，出爐空冷，得到膠囊狀耐磨體；
[0017]其中，將S6和S7交替進(jìn)行兩次或多次。
[0018]優(yōu)選地，在SI中，制得高鉻鐵水中鉻和鈮的質(zhì)量比為25-30:1。
[0019]本發(fā)明中，所提出的膠囊狀耐磨體中部為圓柱體，圓柱體兩端為對(duì)稱(chēng)的半球體，圓柱體軸向截面形狀為正方形。所述膠囊狀耐磨體表面無(wú)棱線存在，各個(gè)面之間光滑過(guò)渡，其與鋼球相比，表面積更大，相對(duì)移動(dòng)所產(chǎn)生的剪力更大，對(duì)物料的研磨作用更強(qiáng)，并且避免了鋼段表面利用率低的缺點(diǎn)，使得物料能夠得到更加充分的研磨，研磨效率更高；此外，所述膠囊狀研磨體采用高鉻鋼材制成，在制備過(guò)程中摻入適量的鈮，并且采用分段勻速升溫方式加熱、在淬火步驟后進(jìn)行二次加熱、隨后重復(fù)進(jìn)行多次冷處理和回火，保證耐磨體的機(jī)械性能的同時(shí)，減小開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生，大大增強(qiáng)了耐磨體的硬度和韌性，提高耐磨性，延長(zhǎng)耐磨體的使用壽命。

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]本實(shí)施例中一種膠囊狀耐磨體，由圓柱體和對(duì)稱(chēng)位于圓柱體兩端的半球體構(gòu)成一體，所述半球體底面與所述圓柱體底面重合，所述圓柱體底面直徑與所述圓柱體的高度相等;
[0022]所述膠囊狀耐磨體通過(guò)下列步驟制成:
[0023]S1、熔煉
[0024]將廢鋼、鈮粉、鑰粉、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得高鉻鐵水，其組分按重量百分比包括:碳 1.6%、硅 0.7%、錳 0.6%、鑰 1.0%、鉻 10.0%、鈮 0.4%、硫含量< 0.008%,磷含量< 0.008%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0025]S2、澆注
[0026]將SI中制備的高鉻鐵水放模具澆注，待冷卻后起模，得到鑄件；
[0027]S3、加熱升溫:將所述鑄件送入熱處理爐中進(jìn)行分段升溫，首先以20°C /分鐘勻速升溫至320°C，接著繼續(xù)以5°C /分鐘勻速升溫至630°C，然后繼續(xù)以3°C /分鐘勻速升溫至780°C，然后繼續(xù)以2°C /分鐘勻速升溫至至940°C，然后繼續(xù)以TC /分鐘勻速升溫至1070°C，保溫90分鐘；
[0028]S4、淬火:將經(jīng)加熱升溫得到的鑄件放入84°C的水池中冷卻12分鐘；
[0029]S5、二次加熱:將淬火后的鑄件重新放入熱處理爐中二次加熱至105°C ；
[0030]S6、冷處理:將二次加熱后得到的鑄件以10°C /分鐘勻速降溫至_35°C，然后升溫至室溫;
[0031]S7、回火:將經(jīng)冷處理的鑄件放入回火爐，回火爐溫度控制在260°C，回火7小時(shí)，出爐空冷，得到膠囊狀耐磨體；
[0032]S8、將S6和S7交替進(jìn)行三次。
[0033]實(shí)施例2
[0034]本實(shí)施例中一種膠囊狀耐磨體，由圓柱體和位于圓柱體兩端的半球體構(gòu)成一體，該半球體底面與圓柱體底面重合，該圓柱體底面直徑與所述圓柱體的高度相等；
[0035]本實(shí)施例提出的膠囊狀耐磨體通過(guò)下列步驟制成:
[0036]S1、熔煉
[0037]將廢鋼、鈮粉、鑰粉、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得高鉻鐵水，其組分按重量百分比包括:碳1.7%、硅0.55%、錳0.45%、鑰0.8%、鉻10.2%、鈮0.38%、硫含量(0.008%、磷含量< 0.008%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0038]S2、澆注
[0039]將SI中制備的高鉻鐵水放模具澆注，待冷卻后起模，得到鑄件；
[0040]S3、加熱升溫:將所述鑄件送入熱處理爐中進(jìn)行分段升溫，首先以20°C /分鐘勻速升溫至350°C，接著繼續(xù)以5°C /分鐘勻速升溫至620°C，然后繼續(xù)以3°C /分鐘勻速升溫至800°C，然后繼續(xù)以2°C /分鐘勻速升溫至至9500C，然后繼續(xù)以1°C /分鐘勻速升溫至1080°C，保溫90分鐘；
[0041]S4、淬火:將經(jīng)加熱升溫得到的鑄件放入86°C的水池中冷卻8分鐘；
[0042]S5、二次加熱:將淬火后的鑄件重新放入熱處理爐中二次加熱至115°C ;
[0043]S6、冷處理:將二次加熱后得到的鑄件以10°C /分鐘勻速降溫至_25°C，然后升溫至室溫;
[0044]S7、回火:將經(jīng)冷處理的鑄件放入回火爐，回火爐溫度控制在350°C，回火5小時(shí)，出爐空冷，得到膠囊狀耐磨體；
[0045]S8、將S6和S7交替進(jìn)行四次。
[0046]實(shí)施例3
[0047]本實(shí)施例中一種膠囊狀耐磨體，由圓柱體和位于圓柱體兩端的半球體構(gòu)成一體，該半球體底面與圓柱體底面重合，該圓柱體底面直徑與所述圓柱體的高度相等；
[0048]本實(shí)施例提出的膠囊狀耐磨體通過(guò)下列步驟制成:
[0049]S1、熔煉
[0050]將廢鋼、鈮粉、鑰粉、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得高鉻鐵水，其組分按重量百分比包括:碳 1.8%、硅 0.4%、錳0.3%、鑰 0.6%、鉻 10.5%、鈮 0.35%、硫含量< 0.008%,磷含量< 0.008%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；
[0051]S2、澆注
[0052]將SI中制備的高鉻鐵水放模具澆注，待冷卻后起模，得到鑄件；
[0053]S3、加熱升溫:將所述鑄件送入熱處理爐中進(jìn)行分段升溫，首先以20°C /分鐘勻速升溫至330°C，接著繼續(xù)以5°C /分鐘勻速升溫至650°C，然后繼續(xù)以3°C /分鐘勻速升溫至7900C，然后繼續(xù)以2°C /分鐘勻速升溫至940°C，然后繼續(xù)以1°C /分鐘勻速升溫至1050°C，保溫95分鐘；
[0054]S4、淬火:將經(jīng)加熱升溫得到的鑄件放入85°C的水池中冷卻10分鐘；
[0055]S5、二次加熱:將淬火后的鑄件重新放入熱處理爐中二次加熱至110°C ；
[0056]S6、冷處理:將二次加熱后得到的鑄件以10°C /分鐘勻速降溫至_30°C，然后升溫至室溫;
[0057]S7、回火:將經(jīng)冷處理的鑄件放入回火爐，回火爐溫度控制在300°C，回火6小時(shí)，
出爐空冷，得到膠囊狀耐磨體；
[0058]S8、將S6和S7交替進(jìn)行兩次。
[0059]在上述實(shí)施例1?3中，所提出的膠囊狀耐磨體中部為圓柱體，圓柱體兩端為對(duì)稱(chēng)的半球體，圓柱體軸向截面形狀為正方形。所述膠囊狀耐磨體表面無(wú)棱線存在，各個(gè)面之間光滑過(guò)渡，其與鋼球相比，表面積更大，相對(duì)移動(dòng)所產(chǎn)生的剪力更大，對(duì)物料的研磨作用更強(qiáng)，并且避免了鋼段表面利用率低的缺點(diǎn)，使得物料能夠得到更加充分的研磨，研磨效率更高；此外，所述膠囊狀研磨體采用高鉻鋼材制成，在制備過(guò)程中摻入適量的鈮，并且采用分段勻速升溫方式加熱、在淬火步驟后進(jìn)行二次加熱、隨后重復(fù)進(jìn)行多次冷處理和回火，保證耐磨體的機(jī)械性能的同時(shí)，減小開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生，大大增強(qiáng)了耐磨體的硬度和韌性，提高耐磨性，延長(zhǎng)耐磨體的使用壽命。
[0060]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種膠囊狀耐磨體，其特征在于，由圓柱體和對(duì)稱(chēng)位于圓柱體兩端的半球體構(gòu)成一體，所述半球體底面與所述圓柱體底面重合，所述圓柱體底面直徑與所述圓柱體的高度相等; 所述膠囊狀耐磨體通過(guò)下列步驟制成: 51、熔煉 將廢鋼、鈮粉、鑰粉、鉻鐵置于中頻感應(yīng)電爐熔煉，制得高鉻鐵水，其組分按重量百分比包括:碳 1.6 ?1.8%、硅 0.4 ?0.7%、錳 0.3 ?0.6%、鑰 0.6 ?1.0%、鉻 10.0 ?10.5%、鈮0.25?0.6%、硫含量< 0.008%、磷含量< 0.008%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)； 52、澆注 將SI中制備的高鉻鐵水放模具澆注，待冷卻后起模，得到鑄件； 53、加熱升溫:將所述鑄件送入熱處理爐中進(jìn)行分段升溫，首先以20°C/分鐘勻速升溫至320?350°C，接著繼續(xù)以5°C /分鐘勻速升溫至620?650°C，然后繼續(xù)以3°C /分鐘勻速升溫至780?800°C，然后繼續(xù)以2°C /分鐘勻速升溫至至920?950°C，然后繼續(xù)以1°C /分鐘勻速升溫至1050?1080°C，保溫90?95分鐘； 54、淬火:將經(jīng)加熱升溫得到的鑄件放入84?86°C的水池中冷卻8?12分鐘； 55、二次加熱:將淬火后的鑄件重新放入熱處理爐中二次加熱至105?115°C； 56、冷處理:將二次加熱后得到的鑄件以10°C/分鐘勻速降溫至-35?-25°C，然后升溫至室溫； 57、回火:將經(jīng)冷處理的鑄件放入回火爐，回火爐溫度控制在260?350°C，回火5?7小時(shí)，出爐空冷，得到膠囊狀耐磨體； 其中，S6和S7重復(fù)交替進(jìn)行兩次或多次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊狀耐磨體，其特征在于，在SI中，制得高鉻鐵水中鉻和鈮的質(zhì)量比為25-30:1。
【文檔編號(hào)】C22C38/36GK104278203SQ201410225920
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月24日
【發(fā)明者】熊夏鳴 申請(qǐng)人:寧國(guó)市南方耐磨材料有限公司