本發(fā)明涉及鋼球技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕鋼球及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)外礦土、建筑、冶金、化工、電廠、水泥等行業(yè)的迅速發(fā)展，對耐磨鋼球的需求量越來越大，耐磨鋼球的工作環(huán)境也越來越惡劣，普通鋼球的耐腐蝕性已經(jīng)不能滿足上述行業(yè)對耐磨鋼球的要求，因此需要提供一種新的耐腐蝕鋼球。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐腐蝕鋼球及其制備方法，本發(fā)明耐腐蝕性能好，耐磨性高，機(jī)械性能好。

本發(fā)明提出的一種耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.1-0.2％；Cr：14-16％；Si：0.8-1.5％；Mn：1.5-2％；B：0.02-0.03％；Ni：0.5-1.5％；Cu：0.05-0.07％；Y：1-2％；P：0-0.02％；S：0-0.01％；余料為Fe。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.12-0.18％；Cr：14.5-15.5％；Si：1-1.2％；Mn：1.7-1.9％；B：0.023-0.027％；Ni：0.7-1.3％；Cu：0.055-0.065％；Y：1.2-1.8％；P：0-0.015％；S：0-0.008％；余料為Fe。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.15％；Cr：15％；Si：1.1％；Mn：1.8％；B：0.025％；Ni：1％；Cu：0.06％；Y：1.5％；P：0.012％；S：0.005％；余料為Fe。

本發(fā)明還提出了上述耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1200-1300℃，保溫1.5-2.5h，進(jìn)行軋制，冷卻至室溫，升溫至800-850℃，保溫30-60min，淬火，調(diào)節(jié)溫度至180-200℃，保溫5-6h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫，保溫靜置，提拉出中間鋼球，升溫，保溫干燥得到耐腐蝕鋼球，其中，鍍膜液的原料包括：水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、乙酸、納米二氧化硅。

優(yōu)選地，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1200-1300℃，保溫1.5-2.5h，進(jìn)行軋制，以5-8℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至800-850℃，保溫30-60min，用溫度為80-100℃的水淬火10-20s，調(diào)節(jié)溫度至180-200℃，保溫5-6h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫至40-50℃，保溫靜置30-40s，提拉出中間鋼球，升溫至110-130℃，保溫干燥40-50min得到耐腐蝕鋼球，其中，鍍膜液的原料包括：水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、乙酸、納米二氧化硅。

優(yōu)選地，在鍍膜液的制備過程中，將N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙醇和水混勻，用乙酸調(diào)節(jié)pH＝4-5，室溫放置50-55h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅，以300-400r/min的速度，攪拌60-90min得到鍍膜液。

優(yōu)選地，在鍍膜液中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為20-30：6-8：1-2：70-80：20-30：0.4-0.6。

優(yōu)選地，在鍍膜液中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為22-28：6.5-7.5：1.3-1.7：72-78：22-28：0.45-0.55。

優(yōu)選地，在鍍膜液中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為25：7：1.5：75：25：0.5。

上述“水”均為去離子水。

本發(fā)明選用Cr、Cu、Y相互配合，可以凈化合金熔體，改善合金中原子之間的錯(cuò)配度，從而大大增加本發(fā)明的耐腐蝕性能；各種元素相互配合并配合合適的制備工藝可以使本發(fā)明內(nèi)部晶粒尺寸均一，分布均勻，從而大大增加本發(fā)明的抗沖擊性、耐磨性、硬度等機(jī)械性能；植酸是一種多齒螯合劑，含有大量羥基和磷酸基，并且可以與金屬絡(luò)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，在鍍膜液中，植酸先與中間鋼球表面的金屬形成一層單分子保護(hù)膜，增加本發(fā)明的耐腐蝕性；N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷可發(fā)生水解形成硅羥基，一部分硅羥基與植酸上的羥基發(fā)生化學(xué)鍵合，另一部分的硅羥基發(fā)生自身聚合，形成復(fù)雜的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，貼敷在植酸的單分子保護(hù)膜上形成第二層保護(hù)膜，進(jìn)一步增加本發(fā)明的耐腐蝕性；水溶性環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基與N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的氨基可以發(fā)生化學(xué)鍵合形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，包覆在第二層保護(hù)膜上形成第三次保護(hù)膜，進(jìn)一步增加將本發(fā)明的耐腐蝕性；納米二氧化硅均勻分散在單分子保護(hù)膜、第二層保護(hù)膜和第三次保護(hù)膜中，可以進(jìn)一步增加本發(fā)明的耐腐蝕性和耐磨性；三層保護(hù)膜和納米二氧化硅相互作用從而大大增加了本發(fā)明的耐腐性和耐磨性。

具體實(shí)施方式

下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.1％；Cr：16％；Si：0.8％；Mn：2％；B：0.02％；Ni：1.5％；Cu：0.05％；Y：2％；P：0.02％；S：0.01％；余料為Fe。

上述耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1300℃，保溫1.5h，進(jìn)行軋制，以8℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至800℃，保溫60min，用溫度為80℃的水淬火20s，調(diào)節(jié)溫度至180℃，保溫6h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫至40℃，保溫靜置40s，提拉出中間鋼球，升溫至110℃，保溫干燥50min得到耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙醇和水混勻，用乙酸調(diào)節(jié)pH＝4，室溫放置55h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅，以300r/min的速度，攪拌90min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為20：8：1：80：20：0.6。

實(shí)施例2

一種耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.2％；Cr：14％；Si：1.5％；Mn：1.5％；B：0.03％；Ni：0.5％；Cu：0.07％；Y：1％；P：0.018％；S：0.009％；余料為Fe。

上述耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1200℃，保溫2.5h，進(jìn)行軋制，以5℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至850℃，保溫30min，用溫度為100℃的水淬火10s，調(diào)節(jié)溫度至200℃，保溫5h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫至50℃，保溫靜置30s，提拉出中間鋼球，升溫至130℃，保溫干燥40min得到耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙醇和水混勻，用乙酸調(diào)節(jié)pH＝5，室溫放置50h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅，以400r/min的速度，攪拌60min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為30：6：2：70：30：0.4。

實(shí)施例3

一種耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.12％；Cr：15.5％；Si：1％；Mn：1.9％；B：0.023％；Ni：1.3％；Cu：0.055％；Y：1.8％；P：0.015％；S：0.008％；余料為Fe。

上述耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1270℃，保溫1.8h，進(jìn)行軋制，以7℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至810℃，保溫50min，用溫度為85℃的水淬火17s，調(diào)節(jié)溫度至185℃，保溫5.8h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫至42℃，保溫靜置37s，提拉出中間鋼球，升溫至115℃，保溫干燥48min得到耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙醇和水混勻，用乙酸調(diào)節(jié)pH＝4.3，室溫放置54h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅，以320r/min的速度，攪拌80min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為22：7.5：1.3：78：22：0.55。

實(shí)施例4

一種耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.18％；Cr：14.5％；Si：1.2％；Mn：1.7％；B：0.027％；Ni：0.7％；Cu：0.065％；Y：1.2％；P：0.013％；S：0.007％；余料為Fe。

上述耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1230℃，保溫2.2h，進(jìn)行軋制，以6℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至830℃，保溫40min，用溫度為95℃的水淬火13s，調(diào)節(jié)溫度至195℃，保溫5.2h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫至48℃，保溫靜置33s，提拉出中間鋼球，升溫至125℃，保溫干燥42min得到耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙醇和水混勻，用乙酸調(diào)節(jié)pH＝4.7，室溫放置52h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅，以380r/min的速度，攪拌70min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為28：6.5：1.7：72：28：0.45。

實(shí)施例5

一種耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.15％；Cr：15％；Si：1.1％；Mn：1.8％；B：0.025％；Ni：1％；Cu：0.06％；Y：1.5％；P：0.012％；S：0.005％；余料為Fe。

上述耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，調(diào)整成分，進(jìn)行粗煉，精煉，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1250℃，保溫2h，進(jìn)行軋制，以6.5℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至820℃，保溫45min，用溫度為90℃的水淬火15s，調(diào)節(jié)溫度至190℃，保溫5.5h，空冷至室溫得到中間鋼球；將中間鋼球打磨，乙醇超聲清洗，加入鍍膜液中，升溫至45℃，保溫靜置35s，提拉出中間鋼球，升溫至120℃，保溫干燥45min得到耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙醇和水混勻，用乙酸調(diào)節(jié)pH＝4.5，室溫放置53h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化硅，以350r/min的速度，攪拌75min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化硅的重量比為25：7：1.5：75：25：0.5。

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)。