本發(fā)明涉及鋼球技術領域，尤其涉及一種耐磨耐腐蝕鋼球及其制備方法。

背景技術：

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磨耐腐蝕鋼球。

技術實現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明提出的一種耐磨耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.2-0.25％；Cr：9-13％；Si：1.4-1.8％；Mn：2-2.4％；B：0.04-0.06％；Al：0.02-0.03％；Mo：0.6-0.8％；Ni：2-3％；Cu：0.03-0.04％；Y：2.5-2.7％；P：0-0.03％；S：0-0.02％；余料為Fe。

優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.21-0.23％；Cr：10-12％；Si：1.5-1.7％；Mn：2.1-2.3％；B：0.045-0.055％；Al：0.023-0.027％；Mo：0.65-0.75％；Ni：2.2-2.8％；Cu：0.033-0.037％；Y：2.55-2.65％；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：0.22％；Cr：11％；Si：1.6％；Mn：2.2％；B：0.05％；Al：0.025％；Mo：0.7％；Ni：2.5％；Cu：0.035％；Y：2.6％；P：0.01％；S：0.005％；余料為Fe。

本發(fā)明還提出了上述耐磨耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1050-1150℃，保溫2-3h，進行軋制，冷卻至室溫，升溫至850-880℃，保溫40-60min，淬火，調(diào)節(jié)溫度至300-320℃，保溫1-3h，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，保溫干燥得到耐磨耐腐蝕鋼球，其中，鍍膜液的原料包括：水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、甲酸、納米二氧化鈦。

優(yōu)選地，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1050-1150℃，保溫2-3h，進行軋制，以3-6℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至850-880℃，保溫40-60min，用溫度為30-40℃的水淬火5-8s，調(diào)節(jié)溫度至300-320℃，保溫1-3h，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50-60℃，保溫靜置30-40s，提拉出中間鋼球，升溫至80-90℃，保溫干燥60-80min得到耐磨耐腐蝕鋼球，其中，鍍膜液的原料包括：水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、甲酸、納米二氧化鈦。

優(yōu)選地，在鍍膜液的制備過程中，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和水混勻，用甲酸調(diào)節(jié)pH＝4.2-4.6，室溫放置40-45h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化鈦，以100-300r/min的速度，攪拌100-120min得到鍍膜液。

優(yōu)選地，在鍍膜液中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為25-30：5-7：2-2.5：60-80：30-40：0.7-0.9。

優(yōu)選地，在鍍膜液中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為26-28：5.5-6.5：2.2-2.4：65-75：33-37：0.75-0.85。

優(yōu)選地，在鍍膜液中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為27：6：2.3：70：35：0.8。

上述“水”均為去離子水。

本發(fā)明選用各元素相互配合，并配以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，使得奧氏體、馬氏體、鐵素體按合適比例均勻分布，從而大大增加本發(fā)明的抗沖擊性、耐磨性、硬度等機械性能和耐腐蝕性；植酸是一種多齒螯合劑，含有大量羥基和磷酸基，并且可以與金屬絡合形成穩(wěn)定的絡合物，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膜，增加本發(fā)明的耐腐蝕性；γ-氨丙基三乙氧基硅烷可發(fā)生水解形成硅羥基，一部分硅羥基與植酸上的羥基發(fā)生化學鍵合，另一部分的硅羥基發(fā)生自身聚合，形成復雜的交聯(lián)網(wǎng)絡，貼敷在植酸的單分子保護膜上形成第二層保護膜，進一步增加本發(fā)明的耐腐蝕性；水溶性環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基與γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的氨基可以發(fā)生化學鍵合形成交聯(lián)網(wǎng)絡，包覆在第二層保護膜上形成第三次保護膜，進一步增加將本發(fā)明的耐腐蝕性；納米二氧化鈦均勻分散在單分子保護膜、第二層保護膜和第三次保護膜中，可以進一步增加本發(fā)明的耐腐蝕性、耐磨性和抗紫外線性能；三層保護膜和納米二氧化鈦相互作用從而大大增加了本發(fā)明的耐腐性和耐磨性。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種耐磨耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.2％；Cr：13％；Si：1.4％；Mn：2.4％；B：0.04％；Al：0.03％；Mo：0.6％；Ni：3％；Cu：0.03％；Y：2.7％；P：0.03％；S：0.02％；余料為Fe。

上述耐磨耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1050℃，保溫3h，進行軋制，以3℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至880℃，保溫40min，用溫度為40℃的水淬火5s，調(diào)節(jié)溫度至320℃，保溫1h，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60℃，保溫靜置30s，提拉出中間鋼球，升溫至90℃，保溫干燥60min得到耐磨耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和水混勻，用甲酸調(diào)節(jié)pH＝4.6，室溫放置40h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化鈦，以300r/min的速度，攪拌100min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為30：5：2.5：60：40：0.7。

實施例2

一種耐磨耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.25％；Cr：9％；Si：1.8％；Mn：2％；B：0.06％；Al：0.02％；Mo：0.8％；Ni：2％；Cu：0.04％；Y：2.5％；P：0.025％；S：0.015％；余料為Fe。

上述耐磨耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1150℃，保溫2h，進行軋制，以6℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至850℃，保溫60min，用溫度為30℃的水淬火8s，調(diào)節(jié)溫度至300℃，保溫3h，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40s，提拉出中間鋼球，升溫至80℃，保溫干燥80min得到耐磨耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和水混勻，用甲酸調(diào)節(jié)pH＝4.2，室溫放置45h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化鈦，以100r/min的速度，攪拌120min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為25：7：2：80：30：0.9。

實施例3

一種耐磨耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.21％；Cr：12％；Si：1.5％；Mn：2.3％；B：0.045％；Al：0.027％；Mo：0.65％；Ni：2.8％；Cu：0.033％；Y：2.65％；P：0.02％；S：0.01％；余料為Fe。

上述耐磨耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1080℃，保溫2.7h，進行軋制，以4℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至870℃，保溫45min，用溫度為37℃的水淬火6s，調(diào)節(jié)溫度至315℃，保溫1.5h，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57℃，保溫靜置32s，提拉出中間鋼球，升溫至87℃，保溫干燥65min得到耐磨耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和水混勻，用甲酸調(diào)節(jié)pH＝4.5，室溫放置42h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化鈦，以250r/min的速度，攪拌105min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為28：5.5：2.4：65：37：0.75。

實施例4

一種耐磨耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.23％；Cr：10％；Si：1.7％；Mn：2.1％；B：0.055％；Al：0.023％；Mo：0.75％；Ni：2.2％；Cu：0.037％；Y：2.55％；P：0.015％；S：0.008％；余料為Fe。

上述耐磨耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1120℃，保溫2.3h，進行軋制，以5℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至860℃，保溫55min，用溫度為33℃的水淬火7s，調(diào)節(jié)溫度至305℃，保溫2.5h，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53℃，保溫靜置38s，提拉出中間鋼球，升溫至83℃，保溫干燥75min得到耐磨耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和水混勻，用甲酸調(diào)節(jié)pH＝4.3，室溫放置44h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化鈦，以150r/min的速度，攪拌115min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為26：6.5：2.2：75：33：0.85。

實施例5

一種耐磨耐腐蝕鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.22％；Cr：11％；Si：1.6％；Mn：2.2％；B：0.05％；Al：0.025％；Mo：0.7％；Ni：2.5％；Cu：0.035％；Y：2.6％；P：0.01％；S：0.005％；余料為Fe。

上述耐磨耐腐蝕鋼球的制備方法，包括如下步驟：將廢鋼熔化后，檢驗，調(diào)整成分，出爐澆鑄得到成分滿足上述范圍的鑄件；將鑄件升溫至1100℃，保溫2.5h，進行軋制，以4.5℃/s的速度冷卻至室溫，升溫至875℃，保溫50min，用溫度為35℃的水淬火7s，調(diào)節(jié)溫度至310℃，保溫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55℃，保溫靜置35s，提拉出中間鋼球，升溫至85℃，保溫干燥70min得到耐磨耐腐蝕鋼球；

其中，在鍍膜液的制備過程中，將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和水混勻，用甲酸調(diào)節(jié)pH＝4.4，室溫放置43h，加入植酸混勻，加入水溶性環(huán)氧樹脂、納米二氧化鈦，以200r/min的速度，攪拌110min得到鍍膜液，其中，水溶性環(huán)氧樹脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、植酸、乙醇、水、納米二氧化鈦的重量比為27：6：2.3：70：35：0.8。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。