[其他]稀土低鉻多元合金鑄鐵磨球及生產工藝

無效

• 申請號: 87104407
• 申請日: 1987-06-27
• 公開（公告）號: CN87104407A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發明（設計）人: 郭建平;刁家亮;王忠民
• 申請（專利權）人: 邯鄲建華鋼管廠
• 主分類號: C22C37/06
• 分類號: C22C37/06;C22C33/08
• 代理公司: 河北省專利事務所
• 代理人: 張貳群

本發明涉及粉磨物料用的磨球，特別是一種稀土低鉻多元合金鑄鐵磨球及生產工藝，尤其適用于球磨機粉磨鋼渣和礦石。

目前，水泥行業粉磨鋼渣礦渣用的磨球多為鍛鋼球，少數采用稀土中錳球墨鑄鐵磨球或高鉻鑄鐵球，但是前兩種磨球耐磨性差，破碎率高，高鉻鑄鐵球韌性和破碎率雖可以，但在濕磨礦石方面效果不明顯，需用大量貴重金屬，磨球需要熱處理，成本較高。

本發明的目的在于提供一種鑄鐵磨球，該磨球在濕磨礦石方面性能與高鉻鑄鐵相當，但不需要熱處理，可節省大量的貴重金屬，生產方法簡便，能利用我國豐富的稀土資源，成本較低。

本發明為一種稀土低鉻多元合金鑄鐵磨球，其化學成分為：

C2.4-3.2%，Si0.5-1.5%，Mn0.5-1.5%，Cr1.3-2.22%，P≤0.1%，S≤0.2%，Cu≤0.6%，RE0.05-0.1%，V0.08-0.2%，Ti0.03-0.1%。為提高耐磨性，降低破碎率，其最優化學成分為：C2.5-2.6%，Si0.8-1.0%，Mn0.5-0.8%，Cr1.5-1.8%，P≤0.1，S≤0.2%，RE0.07-0.1%，Cu0.4-0.6%，V0.1-0.15%，Ti0.05-0.08%。其化學成分限定理由是：

1）.C含量愈高，產生碳化物亦愈多，硬度、耐磨性愈好，但韌性差，C量太低不僅鑄造性能惡化，同時耐磨性亦明顯下降，為兼顧其耐磨性與韌性選擇上述化學成分。

2）.Si是石墨化元素，為保證白口，Si不能太高，另一方面Si高還會導致脆性增加，Si全部溶解在鐵中，適量Si可提高磨球強度、硬度，同時還可改善其鑄造性能。

3）.試驗多次證明，Mn高碳化物數量增多，脆性增大，磨球破碎率高，但適量Mn可提高磨球的硬度、耐磨性。

4）.Cr是強烈碳化物形成元素，含量太高造成大量碳化物出現，雖硬度和耐磨性可顯著增高，但韌性大幅度下降，破碎率增高，為獲得既耐磨又具有很好的韌性，經大量試驗證明Cr為1.5-1.8%最佳。

5）.RE殘余量：加入稀土的目的，主要為了使連續的網狀碳化物變為斷網碳化物，其RE殘余量過少，則起不到變質作用，過多，則又會產生夾雜物，降低韌性，經多次試驗選取RE殘余量為0.07-0.1%最佳。

6）.V、Ti：加入微量V、Ti作為奧氏體結晶時的形核劑，以細化晶粒，提高韌性。加入V、Ti太少起不到核心作用，過多又會使合金變脆，故選V0.08-0.12%，Ti0.05-0.08%最佳。

7）.S、P為有害元素，愈低愈好。

8）.Cu可細化組織，提高韌性，但過高，會出現自由銅，使合金變脆。

其生產工藝經過熔爐裝料→熔化至一定溫度→加變質劑一次變質→加變質劑二次變質，達到要求化學成分→澆注成型。所說的熔爐可以是沖天爐，出鐵溫度為1380-1450℃，也可以是感應電爐，熔化一定溫度為1500-1530℃為宜。對沖天爐而言，兩次變質均在爐外澆包中進行。第一次，將變質劑加入澆包中攪拌，第二次在倒包時撒入鐵水流中。感應爐一般一次變質在爐外澆包內進行，將變質劑撒在包底，出鐵時沖入。最后扒渣澆注，從第二次處理完畢到澆注完，一般不超過15分鐘。鑄型可用干型，最好用潮型等。鑄件不需要熱處理。變質時也可采用鐘罩壓入法或堤垻沖入法等。上述變質劑可為稀土合金或純稀土，最好為稀土硅鐵合金，最好用1號稀土硅鐵合金，其成分為：稀土含量30-35%，硅鐵35-45%，其余為鐵。1號稀土的加入量以1-1.5%為宜。配料的原材料可用廢鋼，可爐鐵，根據需要可加適量的釩鐵、鈦鐵、錳鐵、硅鐵（75%或45%）等，考慮到爐內燒損，經配料，使最后達到所要求的化學成分。

本發明與鍛鋼磨球及稀土中錳球鐵磨球相比，耐磨性好，破碎率低。在濕磨礦石方面與高鉻磚鑄鐵球性能相當，該生產工藝不需要處理，生產方法簡便易行，節省大量貴重金屬，利用了我國豐富的稀土資源，成本較低。適用于水泥、礦山、電力、化工等行業，尤其適用于粉磨鋼渣和礦石。

以下是本發明的具體實施例。

采用50.0kg中頻電爐熔煉，沖擊試驗設備JB-30B型，沖擊試樣φ20×110，跨距70mm，砂型鑄造，硬度到HR-150D型。