一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分：2.5%～3.8%的C、0.5%～1.5%的Si、0.20%～1.00%的Mg、18.0%～22.0%的Cr、0～0.05%的S、0～0.05%的P、0.1%～0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。本發(fā)明采用特定的成分配方，通過稀土的變質(zhì)處理，實(shí)現(xiàn)了所得超抗磨高鉻多合金磨球的高耐磨、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(yùn)營成本。
【專利說明】一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的要求，從而導(dǎo)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(jìn)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(jì)意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供高耐磨性和高韌性的一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:2.5%?3.8%的C、0.5%?1.5% 的 S1、0.20% ?1.00% 的 Mg、18.0% ?22.0% 的 Cr、0 ?0.05% 的 S、0 ?0.05% 的 P、
0.1%?0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0005]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例范圍加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1480?1500°C時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1540?1560°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟⑴中脫氧的鋼水冷卻至1510?1520°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?1mm的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉3?5分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水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；
(4)將鑄件升溫至930?960°C，進(jìn)行高溫淬火，在340?360°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25_壁厚保溫I小時(shí)，得到成品。
[0006]本發(fā)明采用特定的成分配方，通過稀土的變質(zhì)處理，實(shí)現(xiàn)了所得超抗磨高鉻多合金磨球的高耐磨、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(yùn)營成本。

【具體實(shí)施方式】
[0007]以下通過【具體實(shí)施方式】進(jìn)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。
[0008]實(shí)施例1:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:2.5%的C、0.5%的S1、
0.20%的Mg、18.0%的Cr、0?0.05%的S、0?0.05%的P、0.1%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0009]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1480°c時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1540°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟⑴中脫氧的鋼水冷卻至1510°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_的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉3分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2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；
(4)將鑄件升溫至930°C，進(jìn)行高溫淬火，在340°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25mm壁厚保溫I小時(shí)，得到成品。
[0010]實(shí)施例2:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:3.8%的C、l.5%的S1、
1.00%的Mg、22.0%的Cr、0?0.05%的S、0?0.05%的Ρ、0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0011]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1480?1500°C時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1560°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟(I)中脫氧的鋼水冷卻至1520°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1mm的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉3?5分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子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；
(4)將鑄件升溫至960°C，進(jìn)行高溫淬火，在360°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25mm壁厚保溫I小時(shí),得到成品。
[0012]實(shí)施例3:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:2.8%的C、0.8%的S1、
0.40%的Mg、19%的Cr、0?0.05%的S、0?0.05%的Ρ、0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0013]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1490°c時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1550°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟(I)中脫氧的鋼水冷卻至1520°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7mm的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉3?5分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2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；
(4)將鑄件升溫至940°C，進(jìn)行高溫淬火，在350°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25mm壁厚保溫I小時(shí),得到成品。
[0014]實(shí)施例4:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:3.0%的(:、1.0%的S1、0.6%的Mg、20%的Cr、0?0.05%的S、0?0.05%的P、0.1%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0015]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1480°c時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1540°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟⑴中脫氧的鋼水冷卻至1510°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8_的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉4分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2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；
(4)將鑄件升溫至930°C，進(jìn)行高溫淬火，在340°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25mm壁厚保溫I小時(shí),得到成品。
[0016]實(shí)施例5:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:3.4%的C、1.2%的S1、0.8%的Mg、21%的Cr、0?0.05%的S、0?0.05%的P、0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0017]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1500°c時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1560°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟(I)中脫氧的鋼水冷卻至1520°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1mm的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉5分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子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；
(4)將鑄件升溫至960°C，進(jìn)行高溫淬火，在360°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25mm壁厚保溫I小時(shí),得到成品。
[0018]實(shí)施例6:
一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，按重量百分比含有以下組分:3.6%的C、1.4%的S1、0.9%的Mg、21%的Cr、0?0.05%的S、0?0.05%的P、?0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。
[0019]一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，包括以下步驟:
(1)對鋼鐵進(jìn)行成分檢測，選取C、P、S含量合格的鋼鐵為主料，再按上述配方所述的比例加入鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1480?1500°C時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1540?1560°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧；
(2)將步驟⑴中脫氧的鋼水冷卻至1510°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1mm的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉3?5分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐；
(3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水加入集渣劑并扒凈包內(nèi)渣子2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；
(4)將鑄件升溫至960°C，進(jìn)行高溫淬火，在360°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25mm壁厚保溫I小時(shí),得到成品。
[0020]上述實(shí)施例5為本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土合金鉻系鑄球、鑄段，其特征在于，按重量百分比含有以下組分:2.5%?3.8% 的 C、0.5% ?1.5% 的 Si,0.20% ?1.00% 的 Mg、18.0% ?22.0% 的 Cr,O ?0.05% 的 S、O?0.05%的P、0.1%?0.20%的稀土以及余量的Fe為原料。
2.—種權(quán)利要求1所述的稀土合金鉻系鑄球、鑄段制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)對鋼鐵進(jìn)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鉻鐵，送入熔煉爐中進(jìn)行升溫熔煉，當(dāng)鐵水溫度達(dá)到1480?1500°C時(shí)，取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，并通過微調(diào)以控制各成分的重量百分比，當(dāng)溫度達(dá)到1540?1560°C時(shí)，依次進(jìn)行沉淀脫氧和終脫氧； (2)將步驟⑴中脫氧的鋼水冷卻至1510?1520°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?1mm的鎂鐵和稀土，繼續(xù)熔煉3?5分鐘，經(jīng)終脫氧后出爐； (3)向步驟(2)中脫氧后的鐵水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； (4)將鑄件升溫至930?960°C，進(jìn)行高溫淬火，在340?360°C下回火，其中，所述高溫淬火的保溫時(shí)間為每25_壁厚保溫I小時(shí)，得到成品。
【文檔編號】C22C33/08GK104233050SQ201410410921
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】胡朝陽, 金義才 申請人:寧國市朝陽耐磨材料有限公司