一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法 (High-hardness wear-resistant corrosion-resistant steel ball and preparation method thereof ) 是由 张田翔 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及钢球技术领域,且公开了一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球,包括铁50-70份、碳10-30份、铬20-40份、锰10-20份、硫3-7份、磷4-8份、钼5-10份、硅15-24份、钨10-18份,钛8-16份、镍6-14份、铜5-13份、铍4-8份和铌3-10份。该高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法,通过铬与碳、锰等的元素相互配合,将其融化后浇筑成钢球,增加了钢球的硬度、强度和耐腐蚀性,再通过将钢球进行热处理,改善钢球的内在质量,使其性能更高,淬火再回火使球具有一定的渗碳层及硬度,韧性和压碎负荷,再通过研磨与清洗,进一步改善钢球的球形误差与减少表面粗糙度,提高了钢球的表面质量与耐腐蚀性,使其实用性较高。(The invention relates to the technical field of steel balls and discloses a high-hardness wear-resistant corrosion-resistant steel ball which comprises 50-70 parts of iron, 10-30 parts of carbon, 20-40 parts of chromium, 10-20 parts of manganese, 3-7 parts of sulfur, 4-8 parts of phosphorus, 5-10 parts of molybdenum, 15-24 parts of silicon, 10-18 parts of tungsten, 8-16 parts of titanium, 6-14 parts of nickel, 5-13 parts of copper, 4-8 parts of beryllium and 3-10 parts of niobium. The high-hardness wear-resistant corrosion-resistant steel ball and the preparation method thereof are characterized in that elements such as chromium, carbon, manganese and the like are matched with each other, the elements are melted and poured into the steel ball, the hardness, the strength and the corrosion resistance of the steel ball are increased, then the steel ball is subjected to heat treatment, the internal quality of the steel ball is improved, the performance of the steel ball is higher, the steel ball is quenched and tempered to enable the steel ball to have a certain carburized layer and hardness, toughness and crushing load, and then grinding and cleaning are carried out, so that the spherical error and the surface roughness of the steel ball are further improved, the surface quality and the corrosion resistance of the steel ball are improved, and the practicability.)
技术领域
本发明涉及钢球技术领域，具体为一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法。
背景技术
钢球根据生产加工工艺分为研磨钢球，锻造钢球，铸造钢球。根据加工材料分为轴承钢球，不锈钢球，碳钢球，铜轴承钢球，合金球等。其中轴承钢球为工业的重要基础零部件，合金钢球是以碳、铬、锰、钼等为主要添加金属元素，并通过锻打、旋压、轧制和铸造等方式生成的一种球状形铁合金耐磨体，它是当今粉碎工业矿山用球，水泥用球等最重要组成部分。
但是传统的制作工艺生产出的钢球存在硬度低、耐磨性差和易被腐蚀的问题,鉴于此,有必要对传统的合金钢球制作工艺做出改进，所以我们提出了一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法，具备高硬度耐磨耐腐蚀等优点，解决了钢球存在硬度低、耐磨性差和易被腐蚀的问题。
(二)技术方案
为实现上述钢球具备高硬度耐磨耐腐蚀的目的，本发明提供如下技术方案：一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球，包括铁50-70份、碳10-30份、铬20-40份、锰10-20份、硫3-7份、磷4-8份、钼5-10份、硅15-24份、钨10-18份，钛8-16份、镍6-14份、铜5-13份、铍4-8份和铌3-10份。
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球制备方法，包括以下步骤：
S1、将铁、碳、铬、锰、钼、硅、钨，钛、镍、铜、铍和铌依次加入到熔炼炉中加热熔化，
S2、S1中原料全部融化后加入硫、磷，保持温度继续融化2-3h，
S3、将S2融化后的原料浇筑在模具上的得到球状胚子，
S4、将球状胚子退火后进行加压锉削成适宜球径的球形钢球，
S5、对球形钢球表面打磨，去除锉削加工后遗留下来的锉齿齿痕，
S6、对打磨后的钢球进行热处理，将其加热至600-800℃后保温40-50min，然后水淬至室温，
S7、对钢球回火，对其加热至300-400℃，回火完成后缓慢冷却至室温，
S8、将回火后的钢球放入研磨机研磨，去除钢球表面黑色氧化层，
S9、将钢球倒入抛光滚桶内转动并用抛光清洗剂加水清洗使球面清洁光亮，钢球制造完成。
优选的，S1中熔炼炉温度为1200-1400℃。
优选的，S3浇筑得到的球状胚子自然冷却至室温。
优选的，S7中回火时长为1-2h。
优选的，S4中球状胚子退火时长为2-4h。
优选的，S3中需挑出不饱满或者直径较大的球状胚子。
与现有技术相比，本发明提供了一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该高硬度耐磨耐腐蚀钢球及其制备方法，通过铬与碳、锰等的元素相互配合，将其融化后浇筑成钢球，增加了钢球的硬度、强度和耐腐蚀性，再通过将钢球进行热处理，改善钢球的内在质量，使其性能更高，淬火再回火使球具有一定的渗碳层及硬度，韧性和压碎负荷，再通过研磨与清洗，进一步改善钢球的球形误差与减少表面粗糙度，提高了钢球的表面质量与耐腐蚀性，使其实用性较高。
具体实施方式
实施例一：
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球，包括铁50份、碳10份、铬20份、锰10份、硫3份、磷4份、钼5份、硅15份、钨10份，钛8份、镍6份、铜5份、铍4份和铌3份。
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球制备方法，包括以下步骤。
S1、将铁、碳、铬、锰、钼、硅、钨，钛、镍、铜、铍和铌依次加入到熔炼炉中加热熔化，熔炼炉温度为1200℃。
S2、S1中原料全部融化后加入硫、磷，保持温度继续融化2h。
S3、将S2融化后的原料浇筑在模具上的得到球状胚子，浇筑得到的球状胚子自然冷却至室温，并挑出不饱满或者直径较大的球状胚子。
S4、将球状胚子退火后进行加压锉削成适宜球径的球形钢球，球状胚子退火时长为2h。
S5、对球形钢球表面打磨，去除锉削加工后遗留下来的锉齿齿痕。
S6、对打磨后的钢球进行热处理，将其加热至600℃后保温40min，然后水淬至室温。
S7、对钢球回火，对其加热至300℃，回火完成后缓慢冷却至室温，回火时长为1-2h。
S8、将回火后的钢球放入研磨机研磨，去除钢球表面黑色氧化层。
S9、将钢球倒入抛光滚桶内转动并用抛光清洗剂加水清洗使球面清洁光亮，钢球制造完成。
实施例二：
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球，包括铁55份、碳15份、铬25份、锰12份、硫4份、磷5份、钼6份、硅18份、钨12份，钛9份、镍7份、铜8份、铍5份和铌5份。
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球制备方法，包括以下步骤。
S1、将铁、碳、铬、锰、钼、硅、钨，钛、镍、铜、铍和铌依次加入到熔炼炉中加热熔化，熔炼炉温度为1250℃。
S2、S1中原料全部融化后加入硫、磷，保持温度继续融化2.2h。
S3、将S2融化后的原料浇筑在模具上的得到球状胚子，浇筑得到的球状胚子自然冷却至室温，并挑出不饱满或者直径较大的球状胚子。
S4、将球状胚子退火后进行加压锉削成适宜球径的球形钢球，球状胚子退火时长为2.2h。
S5、对球形钢球表面打磨，去除锉削加工后遗留下来的锉齿齿痕。
S6、对打磨后的钢球进行热处理，将其加热至650℃后保温42min，然后水淬至室温。
S7、对钢球回火，对其加热至320℃，回火完成后缓慢冷却至室温，回火时长为1-2h。
S8、将回火后的钢球放入研磨机研磨，去除钢球表面黑色氧化层。
S9、将钢球倒入抛光滚桶内转动并用抛光清洗剂加水清洗使球面清洁光亮，钢球制造完成。
实施例三：
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球，包括铁60份、碳20份、铬25份、锰15份、硫5份、磷6份、钼8份、硅20份、钨14份，钛10份、镍9份、铜8份、铍6份和铌6份。
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球制备方法，包括以下步骤。
S1、将铁、碳、铬、锰、钼、硅、钨，钛、镍、铜、铍和铌依次加入到熔炼炉中加热熔化，熔炼炉温度为1300℃。
S2、S1中原料全部融化后加入硫、磷，保持温度继续融化2.5h。
S3、将S2融化后的原料浇筑在模具上的得到球状胚子，浇筑得到的球状胚子自然冷却至室温，并挑出不饱满或者直径较大的球状胚子。
S4、将球状胚子退火后进行加压锉削成适宜球径的球形钢球，球状胚子退火时长为3h。
S5、对球形钢球表面打磨，去除锉削加工后遗留下来的锉齿齿痕。
S6、对打磨后的钢球进行热处理，将其加热至700℃后保温45min，然后水淬至室温。
S7、对钢球回火，对其加热至350℃，回火完成后缓慢冷却至室温，回火时长为1.5h。
S8、将回火后的钢球放入研磨机研磨，去除钢球表面黑色氧化层。
S9、将钢球倒入抛光滚桶内转动并用抛光清洗剂加水清洗使球面清洁光亮，钢球制造完成。
实施例四：
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球，包括铁65份、碳25份、铬35份、锰18份、硫5份、磷6份、钼9份、硅20份、钨16份，钛14份、镍12份、铜10份、铍7份和铌8份。
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球制备方法，包括以下步骤。
S1、将铁、碳、铬、锰、钼、硅、钨，钛、镍、铜、铍和铌依次加入到熔炼炉中加热熔化，熔炼炉温度为1350℃。
S2、S1中原料全部融化后加入硫、磷，保持温度继续融化2.8h。
S3、将S2融化后的原料浇筑在模具上的得到球状胚子，浇筑得到的球状胚子自然冷却至室温，并挑出不饱满或者直径较大的球状胚子。
S4、将球状胚子退火后进行加压锉削成适宜球径的球形钢球，球状胚子退火时长为3.5h。
S5、对球形钢球表面打磨，去除锉削加工后遗留下来的锉齿齿痕。
S6、对打磨后的钢球进行热处理，将其加热至750℃后保温48min，然后水淬至室温。
S7、对钢球回火，对其加热至380℃，回火完成后缓慢冷却至室温，回火时长为1-2h。
S8、将回火后的钢球放入研磨机研磨，去除钢球表面黑色氧化层。
S9、将钢球倒入抛光滚桶内转动并用抛光清洗剂加水清洗使球面清洁光亮，钢球制造完成。
实施例五：
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球，包括铁70份、碳30份、铬40份、锰20份、硫7份、磷8份、钼10份、硅24份、钨18份，钛16份、镍14份、铜13份、铍8份和铌10份。
一种高硬度耐磨耐腐蚀钢球制备方法，包括以下步骤。
S1、将铁、碳、铬、锰、钼、硅、钨，钛、镍、铜、铍和铌依次加入到熔炼炉中加热熔化，熔炼炉温度为1400℃。
S2、S1中原料全部融化后加入硫、磷，保持温度继续融化3h。
S3、将S2融化后的原料浇筑在模具上的得到球状胚子，浇筑得到的球状胚子自然冷却至室温，并挑出不饱满或者直径较大的球状胚子。
S4、将球状胚子退火后进行加压锉削成适宜球径的球形钢球，球状胚子退火时长为4h。
S5、对球形钢球表面打磨，去除锉削加工后遗留下来的锉齿齿痕。
S6、对打磨后的钢球进行热处理，将其加热至800℃后保温50min，然后水淬至室温。
S7、对钢球回火，对其加热至400℃，回火完成后缓慢冷却至室温，回火时长为1-2h。
S8、将回火后的钢球放入研磨机研磨，去除钢球表面黑色氧化层。
S9、将钢球倒入抛光滚桶内转动并用抛光清洗剂加水清洗使球面清洁光亮，钢球制造完成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。