高鉻球熱處理

1、高鉻磨球熱處理高鉻磨球熱處理魯中礦業(yè)有限公司五礦重機(jī)魯中礦業(yè)有限公司五礦重機(jī) 球磨機(jī)是廣泛用于建材、選礦、水泥、火力發(fā)電及化肥生產(chǎn)的主要研磨設(shè)備，其中磨球的損耗量最大的抗磨件。因此，隨著建材等重點(diǎn)工業(yè)的不斷發(fā)展，磨球的需要量將大大增加，現(xiàn)主要沿用普通鍛鋼球，平均每噸水泥消耗一公斤鋼球，粉磨每噸金屬礦石約消耗二公斤鋼球，這與當(dāng)時(shí)國(guó)際水平相比相關(guān)近十倍。尤其是作為第三代抗磨合金的高鉻白口鑄鐵的研制成功，使得4.5m以上大型水泥磨機(jī)的球耗量下降到3050g/t，中、小型水泥磨機(jī)的球耗量也降到僅100g/t左右，新的材質(zhì)革命促進(jìn)了生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益的極大提高。我國(guó)只是在七十年代中期才開始研究，推廣鉻系白口

2、鑄鐵，西安交通大學(xué)率選研制出Mn-Cr-Cu-Mo系列和高鉻系抗磨白口鑄鐵，獲得了良好的使用性能。進(jìn)入八十年代以后，我國(guó)研制的各種系列新型抗磨材料逐漸應(yīng)用于實(shí)際磨粒磨損作業(yè)，有的已經(jīng)接近和達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。 高鉻鑄鐵的良好的耐磨性主要取決于其基體組織和碳化物的類型及分布特點(diǎn)。高鉻鑄鐵是含鉻量在12%-28%之間的鉻系白口鑄鐵，由于鉻的大量加入使得白口鐵中的M3C 型碳化物變成M7C3 型碳化物。這種合金碳化物很硬，賦予了高鉻鑄鐵良好的耐磨性。另一方面，在凝固過程中M7C3 型碳化物呈桿狀孤立分布， 使得高鉻鑄鐵的韌性有了一定程度的改善。 高鉻鑄球的生產(chǎn)主要是鑄造和熱處理兩個(gè)環(huán)節(jié)。鑄造主要

3、是成分設(shè)計(jì)、鑄造方法，碳化物和基體組織直接影響到耐磨性和韌性。而碳化物和金屬基體組織首先是由其化學(xué)成份決定的， 所以必須合理設(shè)計(jì)其化學(xué)元素的含量；其次是熱處理工藝。 如前所述，高鉻鑄球在磨料磨損場(chǎng)合具有優(yōu)良的耐磨性，已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，這主要是因?yàn)楦咩t鑄球通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚺c合金變質(zhì)處理可以獲得強(qiáng)韌的基體組織和高硬度的M7C3 型碳化物。國(guó)內(nèi)外許多單位開始選用高鉻鑄球作為水泥、礦山、電力等行業(yè)作為研磨料，所以高鉻鑄球的生產(chǎn)技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外研究的主要課題。 高鉻磨球熱處理是獲得良好耐磨性的主要手段，目前高鉻磨球熱處理存在磨球硬度不均勻，磨球失圓率高，耐磨性低；抗沖擊韌性

4、低，磨球易破碎。 國(guó)內(nèi)鑄造工作者關(guān)于高鉻鑄球的研究主要集中在化學(xué)成分選擇、熱處理工藝確定、變質(zhì)劑選擇、良好碳化物類型的獲得及磨損機(jī)理研究等領(lǐng)域。國(guó)外鑄造研究人員更致力于高鉻鑄鐵微觀組織結(jié)構(gòu)、耐磨機(jī)理及新制備工藝開發(fā)的研究。我公司生產(chǎn)的高鉻磨球牌號(hào)為ZQCR10，其主要技術(shù)指標(biāo)為：普通高鉻球ZQCr10CSiMnCrPSMoAl1.8-3.20.3-1.20.3-1.010-10.50.10.1微量微量CuNiNbTiZrVBMg微量微量微量微量微量微量微量微量名稱牌號(hào)硬度HRC沖擊值J/cm2金相組織落球沖擊疲勞壽命（次數(shù)）淬火態(tài)A非淬火態(tài)B普通高鉻球ZQCr1058454M+C10000 鑄

5、造采用鐵型覆砂工藝，從上述指標(biāo)可以看出淬火前后磨球硬度差別比較大，為達(dá)到其各項(xiàng)性能指標(biāo)，滿足使用要求，必須對(duì)其進(jìn)行熱處理。高鉻鑄鐵磨球的熱處理工藝有風(fēng)淬、油淬和特種淬火液處理，我們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)采用油淬完全可以達(dá)到其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)選礦廠試用檢測(cè)其礦耗量為0.5kg/噸，相比鍛球礦耗量降低一倍.熱處理工藝都是采用兩段加熱淬火和中低溫回火。以小于70/h的速率升溫至650-680，保溫2小時(shí)，在升溫至950保溫4小時(shí)，分別強(qiáng)制風(fēng)冷、油冷、特種淬火液冷卻，回火時(shí)采用200或420，根據(jù)球徑不同分別保溫4小時(shí)、6小時(shí)、7小時(shí)，出爐緩冷。其熱處理曲線如下：試驗(yàn)檢測(cè)流程如下：檢測(cè)結(jié)果如下：1、顯微組織：在

6、光學(xué)顯微鏡下觀察熱處理后高鉻鑄球微觀 組織主要是由馬氏體和共晶碳化物組成，有少許殘留奧氏體。2、熱處理后高鉻鑄鐵磨球表面硬度和心部硬度都HRC58，硬度值比較穩(wěn)定且波動(dòng)不大，其相應(yīng)抗磨性是非常好的。沖擊功4.7-5 J/CM2 ，沖擊韌性很好，磨球破碎率小于1%。3、生產(chǎn)實(shí)際使用檢測(cè)，檢測(cè)其礦耗量為0.23kg/噸，相比鍛球礦耗量0.6kg/噸。 經(jīng)過合理選配各元素配比鑄造合格磨球毛坯，采用連續(xù)式熱處理爐保證爐溫均勻性，選取合適的淬火介質(zhì)及工裝器具保證了工藝的一致性，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。解決了高鉻磨球耐磨性低、破碎率高和失圓度大等問題。1.采用燃?xì)膺B續(xù)式推桿熱處理爐，控制采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化生產(chǎn)。保證了工藝參數(shù)準(zhǔn)確性，減少人為干擾因素，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性。2.解決了高鉻磨球熱處理易出現(xiàn)裂紋和開裂缺陷；解決了 磨球表面硬度和心部硬度的一致性；解決了磨球既有高硬度又有韌性的問題，降低了磨球的失圓率和破碎率。3.礦耗量大大降低，降低選礦生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。 4.在對(duì)含Cr27%的鑄球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，高效的腐蝕液的配置也是一項(xiàng)創(chuàng)新，經(jīng)過創(chuàng)新后的腐蝕液，原來腐蝕效果很不明顯且時(shí)間打20多分