一种高强度低磨耗耐磨球及其制备方法与流程

文档序号:12415022阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高强度低磨耗耐磨球,其特征在于,包括熔覆层与耐磨球基体,耐磨球基体其原料按质量分数包括以下成分:C:0.9~1.5%、Si:1.4~2.2%、Mn:0.4~1%、Cr:14~18%、Ni:0.45~0.6%、Cu:0.52~0.82%、Al:0.02~0.04%、Mg:0.01~0.025%、B:0.15~0.5%、Ti:0.2~0.6%、Zr:0.04~0.08%、Nb:0.01~0.03%、Mo:0.7~0.9%、V:0.04~0.08%、Nd:0.01~0.03%、W:0.04~0.07%、P≤0.02%,其余为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述高强度低磨耗耐磨球,其特征在于,包括熔覆层与耐磨球基体,耐磨球基体其原料按质量分数包括以下成分:C:1~1.2%、Si:1.7~1.9%、Mn:0.65~0.85%、Cr:15.6~17.2%、Ni:0.49~0.52%、Cu:0.62~0.72%、Al:0.028~0.034%、Mg:0.015~0.02%、B:0.25~0.4%、Ti:0.4~0.5%、Zr:0.05~0.07%、Nb:0.018~0.023%、Mo:0.77~0.85%、V:0.05~0.07%、Nd:0.017~0.022%、W:0.05~0.06%、P≤0.02%,其余为Fe及不可避免的杂质。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将原料按熔点从低到高加入中频感应熔炼炉中进行熔炼,得到钢水,经浇注成型得到耐磨球坯体;

S2、将耐磨球坯体淬火处理,然后空冷至室温后进行低温回火得到耐磨球基体;

S3、将干燥后的熔覆层粉末与粘结剂混合均匀制成膏状,然后涂覆在经清洗后的耐磨球基体表面,激光熔覆处理后,冷却到室温得到初级耐磨球;

S4、将初级耐磨球预冷处理,再深冷处理,升至室温,经低温回火,然后冷处理,升至室温,在热水中静置,经低温回火后空冷至室温得到所述高强度低磨耗耐磨球。

4.根据权利要求3所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S4中,具体步骤如下:将初级耐磨球放入冰水中20~30min,再以1~2℃/min的速度降温至-58~-48℃,保温30~40min,然后在液氮中放置25~35min,升至室温,经20~25min升温至160~180℃,保温2~3h,空冷至室温,然后以1~2℃/min的速度降温至-68~-55℃,保温65~80min,升至室温,在80~90℃的热水中放置45~60min,除去水分后经5~10min升温至240~280℃,保温5~6h,空冷至室温后得到所述高强度低磨耗耐磨球。

5.根据权利要求3所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S3中,激光熔覆处理工艺为:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为3.2~4.2mm,扫描速度为5.5~6.5mm/s,功率为1.28~1.35KW。

6.根据权利要求3所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,在S3中,熔覆层粉末由合金粉末与陶瓷粉末混合均匀组成,且熔覆层厚度为1.1-1.8mm;其中,陶瓷粉末粒径为60~70nm,合金粉末的粒径为80~100μm,陶瓷粉末的重量占熔覆层粉末总重量的5~9wt%。

7.根据权利要求6所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,陶瓷粉末按重量份包括以下组分:10~20份BC、20~30份SiC、10-20份Cr3C2、10~20份B2O3、15~25份TiO2、20-30份Al2O3

8.根据权利要求6所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,合金粉末按质量分数包括以下成分:C:0.4~0.8%、Cr:10~13.5%、B:0.8~1.5%、Sc:0.03~0.08%、Si:0.8~1.1%、Zr:0.1~0.3%、Ni:4~8%、Ce:0.05~0.09%、La:0.08~0.12%,余量为Fe及不可避免的杂质。

9.根据权利要求8所述高强度低磨耗耐磨球的制备方法,其特征在于,合金粉末中B、Sc、Zr的质量分数满足关系式:wB=k1wSc+k2wZr;其中,wB为B的质量分数,wSc为Sc的质量分数,wZr为Zr的质量分数,k1取4~6,k2取3~5。

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