本發(fā)明涉及耐磨鋼球技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗沖擊耐磨鋼球及其制備方法。

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，普通鋼球的抗沖擊性和耐磨性已經(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抗沖擊耐磨鋼球。

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)明提出了一種抗沖擊耐磨鋼球及其制備方法，本發(fā)明沖擊韌性高，抗沖擊性能好，耐磨性好。

本發(fā)明提出的一種抗沖擊耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.8-1％；Cr：9-10％；Si：0.3-0.6％；Mn：0.3-0.31％；Ni：3-5％；B：0.06-0.08％；Zr：0.8-1.2％；Mo：0.1-0.3％；V：0.22-0.23％；Ti：0.02-0.022％；Al：0.01-0.03％；Nb：0.02-0.04％；P≤0.014％；S≤0.002％；余料為Fe。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.85-0.95％；Cr：9.2-9.8％；Si：0.4-0.5％；Mn：0.303-0.307％；Ni：3.5-4.5％；B：0.065-0.075％；Zr：0.9-1.1％；Mo：0.15-0.25％；V：0.223-0.227％；Ti：0.0205-0.0215％；Al：0.015-0.025％；Nb：0.025-0.035％；P≤0.012％；S≤0.0015％；余料為Fe。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.9％；Cr：9.5％；Si：0.45％；Mn：0.305％；Ni：4％；B：0.07％；Zr：1％；Mo：0.2％；V：0.225％；Ti：0.021％；Al：0.02％；Nb：0.03％；P≤0.011％；S≤0.001％；余料為Fe。

本發(fā)明還提出了上述抗沖擊耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，加入碳、鉻、硅、錳、鎳、硼、鋯、鉬、釩、鈦、鋁、鈮，進(jìn)行粗煉、精煉、連鑄、軋制得到成分滿足上述范圍的熱軋圓鋼；將熱軋圓鋼升溫至T₁溫度，保溫10-20min，剪切成料段，鍛打，調(diào)節(jié)溫度至T₂溫度，保溫10-20min，鍛打，冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件；將球形鍛件，升溫至淬火溫度T_淬火，保溫25-45min，淬火，調(diào)節(jié)溫度至250-270℃，保溫2-3h，空冷至室溫得到抗沖擊耐磨鋼球，其中，T₁＝60×W_C+92×W_Cr+200×W_B+65×W_Zr+100×W_Nb，T₂＝T₁-140×W_C，T_淬火＝22×W_Cr+36×W_V/W_Ti+800×W_Mn，W_C為碳元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.8-1，W_Cr為鉻元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為9-10，W_B為硼元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.06-0.08，W_Zr為鋯元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.8-1.2，W_Nb為鈮元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.02-0.04，W_V為釩元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.22-0.23，W_Ti為鈦元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.02-0.022，W_Mn為錳元素在抗沖擊耐磨鋼球中的重量百分比值，重量百分比值為0.3-0.31。

優(yōu)選地，將熱軋圓鋼升溫至T₁溫度，保溫10-20min，剪切成料段，鍛打20-25次。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)溫度至T₂溫度，保溫10-20min，鍛打35-45次。

優(yōu)選地，將熱軋圓鋼升溫至T₁溫度，保溫10-20min，剪切成料段，鍛打，調(diào)節(jié)溫度至T₂溫度，保溫10-20min，鍛打，以5-8℃/s的速度冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件。

優(yōu)選地，淬火用水的溫度為60-80℃，淬火時(shí)間為5-20s。

上述“重量百分比值”為根據(jù)抗沖擊耐磨鋼球中各組分的重量百分比得到的，不考慮其重量百分?jǐn)?shù)的單位，僅為各組分的重量百分比值。

上述“水”為去離子水。

本發(fā)明通過C、Cr、B、Zr、Nb、V、Ti、Mn之間的含量關(guān)系，確定了熱軋圓鋼的溫度T₁、T₂和淬火溫度T_淬火，當(dāng)溫度為T₁、T₂時(shí)，C、Cr、B、Zr、Nb可以相互配合，在奧氏體化時(shí)，促進(jìn)晶粒細(xì)化，使得晶粒尺寸均一，分布均勻，從而大大增加本發(fā)明的沖擊韌性，進(jìn)而大大增加本發(fā)明的抗沖擊性能；鍛打后選擇合適的冷卻速度，可以使鋼球獲得合適比例的馬氏體和貝氏體，從而進(jìn)一步增加本發(fā)明的硬度、強(qiáng)度和沖擊韌性，進(jìn)而增加本發(fā)明的抗沖擊性；淬火時(shí)，Cr、V、Ti、Mn相互配合，可以增加鋼球的淬透性和奧氏體的穩(wěn)定性，保持鋼球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均一性，從而增加本發(fā)明的硬度、抗沖擊性能；Cr、Ni、Mo、Al相互配合，可以增加鋼球的淬透性、細(xì)化晶粒、提高脫氧效果，進(jìn)而增加鋼球的耐磨性、耐腐蝕性和抗氧化性；C、Cr相互配合可以增加本發(fā)明的硬度、強(qiáng)度和耐磨性；C、Cr、Si相互配合可以提高鋼板的回火穩(wěn)定性，防止鋼球的晶粒粗化，提高鋼球的強(qiáng)度和沖擊韌性，進(jìn)一步增加本發(fā)明的抗沖擊性能；控制P、S的含量在較低水平，可以抑制本發(fā)明綜合性能的過渡惡化；上述各元素相互配合，按照合適制備工藝，可以使得鋼球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)均勻分布，從而增加本發(fā)明的抗沖擊性和耐磨性。

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

一種抗沖擊耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.8％；Cr：10％；Si：0.3％；Mn：0.31％；Ni：3％；B：0.08％；Zr：0.8％；Mo：0.3％；V：0.22％；Ti：0.022％；Al：0.01％；Nb：0.04％；P：0.014％；S：0.002％；余料為Fe。

上述抗沖擊耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，加入碳、鉻、硅、錳、鎳、硼、鋯、鉬、釩、鈦、鋁、鈮，進(jìn)行粗煉、精煉、連鑄、軋制得到成分滿足上述范圍的熱軋圓鋼；將熱軋圓鋼升溫至1040℃為T₁溫度，保溫10min，剪切成料段，鍛打25次，調(diào)節(jié)溫度至928℃為T₂溫度，保溫10min，鍛打45次，以5℃/s的速度冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件；將球形鍛件，升溫至828℃為淬火溫度T_淬火，保溫45min，用溫度為60℃的水淬火20s，調(diào)節(jié)溫度至250℃，保溫3h，空冷至室溫得到抗沖擊耐磨鋼球。

實(shí)施例2

一種抗沖擊耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：1％；Cr：9％；Si：0.6％；Mn：0.3％；Ni：5％；B：0.06％；Zr：1.2％；Mo：0.1％；V：0.23％；Ti：0.02％；Al：0.03％；Nb：0.02％；P：0.013％；S：0.0018％；余料為Fe。

上述抗沖擊耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，加入碳、鉻、硅、錳、鎳、硼、鋯、鉬、釩、鈦、鋁、鈮，進(jìn)行粗煉、精煉、連鑄、軋制得到成分滿足上述范圍的熱軋圓鋼；將熱軋圓鋼升溫至980℃為T₁溫度，保溫20min，剪切成料段，鍛打20次，調(diào)節(jié)溫度至840℃為T₂溫度，保溫20min，鍛打35次，以8℃/s的速度冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件；將球形鍛件，升溫至814℃為淬火溫度T_淬火，保溫25min，用溫度為80℃的水淬火5s，調(diào)節(jié)溫度至270℃，保溫2h，空冷至室溫得到抗沖擊耐磨鋼球。

實(shí)施例3

一種抗沖擊耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.85％；Cr：9.8％；Si：0.4％；Mn：0.307％；Ni：3.5％；B：0.075％；Zr：0.9％；Mo：0.25％；V：0.223％；Ti：0.0215％；Al：0.015％；Nb：0.035％；P：0.012％；S：0.0015％；余料為Fe。

上述抗沖擊耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，加入碳、鉻、硅、錳、鎳、硼、鋯、鉬、釩、鈦、鋁、鈮，進(jìn)行粗煉、精煉、連鑄、軋制得到成分滿足上述范圍的熱軋圓鋼；將熱軋圓鋼升溫至1030℃為T₁溫度，保溫13min，剪切成料段，鍛打24次，調(diào)節(jié)溫度至911℃為T₂溫度，保溫13min，鍛打42次，以6℃/s的速度冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件；將球形鍛件，升溫至826℃為淬火溫度T_淬火，保溫40min，用溫度為65℃的水淬火15s，調(diào)節(jié)溫度至255℃，保溫2.8h，空冷至室溫得到抗沖擊耐磨鋼球。

實(shí)施例4

一種抗沖擊耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.95％；Cr：9.2％；Si：0.5％；Mn：0.303％；Ni：4.5％；B：0.065％；Zr：1.1％；Mo：0.15％；V：0.227％；Ti：0.0205％；Al：0.025％；Nb：0.025％；P：0.012％；S：0.0013％；余料為Fe。

上述抗沖擊耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，加入碳、鉻、硅、錳、鎳、硼、鋯、鉬、釩、鈦、鋁、鈮，進(jìn)行粗煉、精煉、連鑄、軋制得到成分滿足上述范圍的熱軋圓鋼；將熱軋圓鋼升溫至990℃為T₁溫度，保溫17min，剪切成料段，鍛打22次，調(diào)節(jié)溫度至857℃為T₂溫度，保溫17min，鍛打38次，以7℃/s的速度冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件；將球形鍛件，升溫至816℃為淬火溫度T_淬火，保溫30min，用溫度為75℃的水淬火10s，調(diào)節(jié)溫度至265℃，保溫2.2h，空冷至室溫得到抗沖擊耐磨鋼球。

實(shí)施例5

一種抗沖擊耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.9％；Cr：9.5％；Si：0.45％；Mn：0.305％；Ni：4％；B：0.07％；Zr：1％；Mo：0.2％；V：0.225％；Ti：0.021％；Al：0.02％；Nb：0.03％；P：0.011％；S：0.001％；余料為Fe。

上述抗沖擊耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗(yàn)，加入碳、鉻、硅、錳、鎳、硼、鋯、鉬、釩、鈦、鋁、鈮，進(jìn)行粗煉、精煉、連鑄、軋制得到成分滿足上述范圍的熱軋圓鋼；將熱軋圓鋼升溫至1010℃為T₁溫度，保溫15min，剪切成料段，鍛打23次，調(diào)節(jié)溫度至884℃為T₂溫度，保溫15min，鍛打40次，以6.5℃/s的速度冷卻至室溫得到表面光滑的球形鍛件；將球形鍛件，升溫至821℃為淬火溫度T_淬火，保溫35min，用溫度為70℃的水淬火13s，調(diào)節(jié)溫度至260℃，保溫2.5h，空冷至室溫得到抗沖擊耐磨鋼球。

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)。