具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球及其生产工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103045932103045932B(45)授权公告日2014.10.08(21)申请号201210550802.0C21D5/00(2006.01)(22)申请日2012.12.18B02C17/20(2006.01)(73)专利权人鞍钢集团矿业公司(56)对比文件地址114001辽宁省鞍山市铁东区二一九路CN1944700A,2007.04.11,权利要求1.39号JP昭55-158808A,1980.12.10,说明书第3-8栏.(72)发明人李海臣宋仁伯孙挺邓鹏梁吉等.新型贝氏体球墨铸铁磨球.《中国王旭韦锦华矿业》.1992,第1卷(第3期),第66-70页.(74)专利代理机构鞍山贝尔专利代理有限公司审查员张艳艳21223代理人林治锦(51)Int.Cl.C22C37/04(2006.01)C22C33/08(2006.01)C21C1/10(2006.01)B22D18/02(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球及其生产工艺(57)摘要本发明涉及一种具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球及其生产工艺，其化学成分质量百分比为：C：3.4%～3.8%、Si：2.5%～3.5%、Mn：2.0%～3.0%、Mg：0.03%～0.05%、RE：0.03%～0.05%、P：≤0.1、S：≤0.05，余量为Fe及不可避免杂质。具体制备步骤包括：熔炼、球化处理和孕育处、半固态压铸成形、铸造磨球和铸后热处理。本发明的优点是：由于本发明采用了上述化学成分，同时该工艺在热处理过程中采用了独特的半固态成形技术，结合炉前铁液处理、热处理工艺，温度控制在“奥氏体+液相”两相区，获得半固态浆料；用倾斜板将半固态浆料导入采用压力铸造机中，进行半固态压力铸造成形，获得半固态铸态磨球；磨球表层组织为球状晶，心部组织为均匀细枝晶。CN103045932BCN1034592BCN103045932B权利要求书1/1页1.一种具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球的生产工艺，其特征在于包括以下操作步骤：（1）熔炼按下列质量百分比的化学成分配制原料：C：3.4%～3.8%、Si：2.5%～3.5%、Mn：2.0%～3.0%、P：≤0.1、S：≤0.05，余量为Fe及不可避免杂质，将配制好的原料放入中频感应电炉中冶炼，温度控制在1450℃~1500℃，将上述配料熔炼制成球墨铸铁的原铁液后，进行炉前处理；（2）球化处理和孕育处理将球化剂和孕育剂加入到步骤（1）制得的球墨铸铁的原铁液进行球化处理和孕育处理；球化剂采用稀土硅铁镁合金，其化学成分质量百分比为Mg：7.0～9.0%、RE：2.5～4.0%、Si：35～44%、Mn：4.0%、Al：0.5%、Ti：1.0%和其余为铁，其牌号为QRMg8RE3，其加入量为原铁液质量的1.6%～2.0%；孕育剂采用硅铁稀土合金，其化学成分质量百分比为RE：3%～5%、Si：75%和其余为铁，其牌号为FeSi75，其加入量为原铁液质量的1.0%~1.8%；用刚玉管将一次孕育剂和球化剂的均匀混合物注入到熔炼好的球墨铸铁的原铁液之中，添加的过程中进行搅拌使其均匀分布，搅拌1~2min；（3）半固态压铸成形(a)将经过球化处理和孕育处理的铁液冷却至“奥氏体+液相”两相区半固态浆料，其半固态浆料的温度控制在1100℃~1200℃，保温0.5h；(b)铸造磨球，采用半固态流变压铸成形方法：用倾斜板将半固态浆料导入压力铸造机中，进行半固态压力铸造成形，获得半固态铸态磨球；模具预热温度为200℃~250℃，压铸速度为1.5~3m/s；（4）铸后热处理(a)将铸后磨球奥氏体化加热至840℃~860℃，保温1.5h后，连续冷却淬火处理，淬火介质采用饱和硝酸盐水溶液；(b)将淬火后磨球装入回火炉，升温到200℃，回火时间1.5h，出炉制得成品；所述的具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球的化学成分质量百分比为：C：3.4%～3.8%、Si：2.5%～3.5%、Mn：2.0%～3.0%、Mg：0.03%～0.05%、RE：0.03%～0.05%、P：≤0.1、S：≤0.05，余量为Fe及不可避免杂质。2CN103045932B说明书1/4页具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球及其生产工艺技术领域[0001]本发明属于金属材料及其制备技术领域，尤其涉及一种具有高耐磨、高冲击韧性的球墨铸铁磨球及其生产工艺。背景技术[0002]球磨机广泛应用于矿山、冶金、建材、电力、化工等领域，球磨机内的磨球作为主要消耗件，其需求量是非常巨大的。国内外使用的磨球主要分为锻钢球和铸铁球，国内用于磨球的耐