本發(fā)明涉及研磨機械
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球及其制備方法。
背景技術(shù)：
：耐磨鋼球已被廣泛的應(yīng)用于冶金、選礦、建材、化工、電力等工業(yè)生產(chǎn)中。耐磨鋼球在使用過程中，會經(jīng)受多種物質(zhì)的腐蝕，為了使耐磨鋼球具有較高的腐蝕性能，可以通過調(diào)整碳、鉻等元素的含量，來增加耐磨鋼球的耐腐蝕性能。降低碳含量，可以增加耐磨鋼球的耐腐蝕性能，但是會降低耐磨鋼球的硬度、強度；提高碳含量雖然可以增加耐磨鋼球的強度、硬度，但是會降低耐磨鋼球的韌性和耐腐蝕性能，導(dǎo)致耐磨鋼球的耐腐蝕性能、韌性、硬度、強度不能協(xié)調(diào)兼具，從而限制了耐磨鋼球的使用。技術(shù)實現(xiàn)要素：基于
背景技術(shù)：
存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球及其制備方法，本發(fā)明通過各元素以合適比例相互配合，并以合適熱處理方式，使得鋼球內(nèi)部奧氏體、鐵素體、馬氏體、貝氏體以合適配比，均勻分散，從而使得本發(fā)明具有很好的耐腐蝕性能、強度、硬度和韌性，并能相互協(xié)調(diào)。本發(fā)明提出的一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.1-0.2％，Si：1-1.2％，Mn：1.5-2％，Cr：7-9％，Ni：0.2-0.3％，Mo：0.2-0.25％，Al：0.1-0.14％，B：0.01-0.03％，Ti：0.04-0.06％，Nb：0.05-0.1％和V，余料為Fe；其中，滿足“V＝0.95％-3.3C-0.7Nb”的表達式。優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.12-0.18％，Si：1.05-1.15％，Mn：1.6-1.8％，Cr：7.5-8.5％，Ni：0.22-0.28％，Mo：0.22-0.24％，Al：0.11-0.13％，B：0.015-0.025％，Ti：0.045-0.055％，Nb：0.07-0.09％和V，余料為Fe。優(yōu)選地，其各組分的重量百分比如下：C：0.15％，Si：1.1％，Mn：1.7％，Cr：8％，Ni：0.25％，Mo：0.23％，Al：0.12％，B：0.02％，Ti：0.05％，Nb：0.08％和V，余料為Fe。本發(fā)明還提出了上述低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄造：將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鋁、硼、鈦、鈮、釩，精煉，出爐澆鑄，空冷得到滿足上述成分的球形鑄件；S2、熱處理：取S1中得到的球形鑄件，升溫至T1℃，保溫1-2h，用水淬火后，冷卻至室溫，升溫至T2℃，保溫1-3h，冷卻至室溫，再升溫至600-650℃，保溫40-50min，冷卻至室溫，然后升溫至550-580℃，保溫40-50min，冷卻至室溫得到低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其中，T1＝800+100×(134C+78Mn+113Ni)，T2＝690+100×(892Nb-43C)，其中，C、Mn、Ni、Nb依次為碳、錳、鎳、鈮在低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球中的重量百分比。優(yōu)選地，在S2中，用水淬火后，以4-6℃/s的速度冷卻至室溫。優(yōu)選地，在S2中，以8-10℃的速度升溫至T2℃。本發(fā)明通過限定碳在較低含量，增加本發(fā)明的耐大氣腐蝕性能；并通過限定V＝0.95％-3.3C-0.7Nb的關(guān)系式，使得C、V、Nb按合適含量相互配合，形成碳化物，提高本發(fā)明耐腐蝕性能，并能防止奧氏體晶間腐蝕，從而大大增加本發(fā)明的耐腐蝕性能；并且C、V、Nb與Cr、Ti、Al相互配合，進一步增加本發(fā)明的抗氧化、耐腐蝕性能；通過限定T1＝800+100×(134C+78Mn+113Ni)的關(guān)系式，升溫至T1保溫，用水淬火后，鋼球內(nèi)部形成大量馬氏體，然后以適宜的速度冷卻至室溫，使得鋼球內(nèi)的馬氏體漸漸向貝氏體轉(zhuǎn)變得到馬氏體和板條貝氏體的復(fù)合相，并通過限定T2＝690+100×(892Nb-43C)的關(guān)系式，在T2溫度下，一次回火，使得鋼球中的部分馬氏體、貝氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變，形成鐵素體、馬氏體/板條貝氏體均勻分布的兩相組織，并且C、Mn、Ni、Nb可以在奧氏體中富集，并隨著冷卻至室溫奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體和貝氏體，從而得到高合金含量的馬氏體和貝氏體，并與兩相組織相互配合，大大增加本發(fā)明的強度、硬度和韌性；然后二次回火，使得馬氏體、貝氏體部分轉(zhuǎn)化成奧氏體，并通過Nb、Ti、V的相互作用，細化奧氏體晶粒，使得奧氏體均勻彌散在鐵素體、馬氏體/板條貝氏體中，三者以合適含量相互配合，大大增加本發(fā)明的強度、硬度和韌性；最后三次回火，通過Mo、Mn、Ni、Nb相互配合，進一步細化晶粒，形成析出相，進一步增加本發(fā)明的強度，并且能增加奧氏體的穩(wěn)定性，阻止奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變，并配合Si、Al阻止?jié)B碳體的析出，促進各元素保持奧氏體穩(wěn)定并形成析出相，從而進一步增加本發(fā)明的強度、硬度和韌性。本發(fā)明通過各元素以合適比例相互配合，并以合適熱處理方式，使得鋼球內(nèi)部奧氏體、鐵素體、馬氏體、貝氏體以合適配比，均勻分散，從而使得本發(fā)明具有很好的耐腐蝕性能、強度、硬度和韌性，并能相互協(xié)調(diào)。具體實施方式下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。實施例1一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.15％，Si：1.1％，Mn：1.7％，Cr：8％，Ni：0.25％，Mo：0.23％，Al：0.12％，B：0.02％，Ti：0.05％，Nb：0.08％，V：0.399％，余料為Fe。上述低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄造：將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鋁、硼、鈦、鈮、釩，精煉，出爐澆鑄，空冷得到滿足上述成分的球形鑄件；S2、熱處理：取S1中得到的球形鑄件，升溫至981℃，保溫1.5h，用水淬火后，冷卻至室溫，升溫至755℃，保溫2h，冷卻至室溫，再升溫至625℃，保溫45min，冷卻至室溫，然后升溫至565℃，保溫45min，冷卻至室溫得到低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球。實施例2一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.1％，Si：1.2％，Mn：1.5％，Cr：9％，Ni：0.2％，Mo：0.25％，Al：0.1％，B：0.03％，Ti：0.04％，Nb：0.1％，V：0.55％，余料為Fe。上述低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄造：將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鋁、硼、鈦、鈮、釩，精煉，出爐澆鑄，空冷得到滿足上述成分的球形鑄件；S2、熱處理：取S1中得到的球形鑄件，升溫至953℃，保溫1h，用水淬火后，以6℃/s的速度冷卻至室溫，以8℃的速度升溫至775℃，保溫3h，冷卻至室溫，再升溫至600℃，保溫50min，冷卻至室溫，然后升溫至550℃，保溫50min，冷卻至室溫得到低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球。實施例3一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.2％，Si：1％，Mn：2％，Cr：7％，Ni：0.3％，Mo：0.2％，Al：0.14％，B：0.01％，Ti：0.06％，Nb：0.05％，V：0.225％，余料為Fe。上述低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄造：將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鋁、硼、鈦、鈮、釩，精煉，出爐澆鑄，空冷得到滿足上述成分的球形鑄件；S2、熱處理：取S1中得到的球形鑄件，升溫至1017℃，保溫2h，用水淬火后，以4℃/s的速度冷卻至室溫，以10℃的速度升溫至726℃，保溫1h，冷卻至室溫，再升溫至650℃，保溫40min，冷卻至室溫，然后升溫至580℃，保溫40min，冷卻至室溫得到低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球。實施例4一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.12％，Si：1.15％，Mn：1.6％，Cr：8.5％，Ni：0.22％，Mo：0.24％，Al：0.11％，B：0.025％，Ti：0.045％，Nb：0.09％，V：0.491％，余料為Fe。上述低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄造：將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鋁、硼、鈦、鈮、釩，精煉，出爐澆鑄，空冷得到滿足上述成分的球形鑄件；S2、熱處理：取S1中得到的球形鑄件，升溫至966℃，保溫1.2h，用水淬火后，以5.5℃/s的速度冷卻至室溫，以8.5℃的速度升溫至765℃，保溫2.5h，冷卻至室溫，再升溫至620℃，保溫48min，冷卻至室溫，然后升溫至560℃，保溫48min，冷卻至室溫得到低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球。實施例5一種低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球，其各組分的重量百分比如下：C：0.18％，Si：1.05％，Mn：1.8％，Cr：7.5％，Ni：0.28％，Mo：0.22％，Al：0.13％，B：0.015％，Ti：0.055％，Nb：0.07％，V：0.307％，余料為Fe。上述低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄造：將廢鋼熔煉，加入碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、鋁、硼、鈦、鈮、釩，精煉，出爐澆鑄，空冷得到滿足上述成分的球形鑄件；S2、熱處理：取S1中得到的球形鑄件，升溫至996℃，保溫1.8h，用水淬火后，以4.5℃/s的速度冷卻至室溫，以9.5℃的速度升溫至744℃，保溫1.5h，冷卻至室溫，再升溫至630℃，保溫42min，冷卻至室溫，然后升溫至570℃，保溫42min，冷卻至室溫得到低碳耐腐蝕高強度耐磨鋼球。對實施例1-5進行性能檢測，結(jié)果如下：項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5表面硬度HRC6564626366沖擊韌性J/cm21516151517落球沖擊疲勞試驗8597次8431次8667次8742次8865次由上表可以看出，本發(fā)明硬度高，強度高，韌性好。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(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)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3