一種鉻鉬合金低碳鋼丸及其生產方法
2023-05-16 22:04:46 2
一種鉻鉬合金低碳鋼丸及其生產方法
【專利摘要】一種鉻鉬合金低碳鋼丸及其生產方法，屬於鋼丸鑄造【技術領域】。本發明以矽質量比例75%的矽鐵合金12~15份，錳質量比例70%的錳鐵合金15~18份，鉻金屬2~2.5份，鉬金屬0.5~0.7份，含碳質量比例在0.15~0.25%、硫、磷含量為小於0.04%的廢鋼963.8~970.5份為原料。合理搭配碳含量和矽、錳、鉻、鉬含量，並結合1760~1800℃的特定鋼水溫度，使成型的鋼丸無需經過回火、淬火即可達到使用要求。本發明的鋼丸彈性好、硬度高而且不會破碎。硬度即可達到48~53HRB，且永不破碎，壽命提高到2740次以上。提高了清理速度，省電、省時、省力並且絕不破碎，提高了該產品的循環使用次數，大大提高了工廠的效益。
【專利說明】一種鉻鉬合金低碳鋼丸及其生產方法
【技術領域】
[0001]一種鉻鑰合金低碳鋼丸及其生產方法，屬於鋼丸鑄造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鑄鋼丸一般由高質量的鋼碎料製成，首先將其熔化，然後用高壓水噴射式使熔融的鋼水形成小球狀。形成的丸體再次加熱以淨化勻質，然後進行淬火處理。淬火後的丸體在熔爐內進行烘乾並重新加熱回火以達到適當的硬度，回火處理的鋼丸通過機械篩網分為不同等級以用於拋丸設備。不同粒度和硬度的產品有不同的應用領域傳統國標鋼丸的基本流程為選料一熔化鋼水一化驗一半成品一粗篩一選圓一二次淬火一回火——降溫——精篩，產品即可入庫或進入下遊應用。
[0003]目前鋼丸生產企業使用中頻電爐生產的企業達95%以上，因該種電爐無法去除鋼水中的碳、硫、磷等有害物質，至使鋼丸的使用壽命較低。但是隨著工業發展對鋼丸的使用壽命、硬度、彈性等方面的要求越來越高。
[0004]傳統的鑄鋼丸使用壽命一般在170(1900次，壽命較低。且存在要麼韌性較高而硬度較低，要麼硬度高而韌性較低易破碎的問題。硬度低則影響鋼丸對處理產品的質量，韌性低易破碎則需要頻繁更換鋼丸增加成本和工人勞動強度。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種韌性好、硬度高、彈性好的一種鉻鑰合金低碳鋼丸及其生產方法。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:該鉻鑰合金低碳鋼丸，其特徵在於:鋼丸的化學質量百分比組成為:碳0.15-0.25%、矽0.9-1.2%、錳1.05-1.26%、鉻0.2-0.25%、鑰0.05-0.07%，其餘為鐵。
[0007]優選的，所述鋼丸的化學質量百分比組成為:碳0.22%、矽0.9%、錳1.26%、鉻0.2%、鑰0.05%，其餘為鐵。
[0008]所述的鋼丸所用原料重量份組成為矽質量比例75%的矽鐵合金12-15份，錳質量比例70%的錳鐵合金15-18份，鉻金屬2-2.5份，鑰金屬0.5-0.7份，含碳質量比例在
0.15-0.25%、硫、磷含量為小於0.04%的廢鋼963.8-970.5份。
[0009]優選的，所述的原料重量份組成為矽質量比例75%的矽鐵合金12份，錳質量比例70%的錳鐵合金18份，鉻金屬2份，鑰金屬0.5份，廢鋼含碳的質量比例在0.22%。
[0010]作為鋼丸由於工作環境對其韌性、硬度、彈性的特殊要求，有其最佳的取值範圍，而面對鋼丸韌性與硬度之間的矛盾結合很難以簡單的通過增加或減少組份而達到最佳狀態。本發明的低碳鋼丸控制碳含量增加鋼丸韌性，又增加矽、錳、鉻、鑰配合硬度和彈性。以適應鋼丸的工作環境。
[0011]一種上述鉻鑰合金低碳鋼丸的製備方法，其特徵在於，製備流程為:選料一熔化鋼水一化驗一半成品一粗篩一選圓一精篩；所述的選料為按上述原料比例稱取廢鋼、矽鐵合金、錳鐵合金、鉻金屬和鑰金屬；所述的熔化鋼水步驟中鋼水溫度控制在1760?1800°C。
[0012]優選的，所述的熔化鋼水步驟中鋼水溫度為1780°C。
[0013]本發明原材料有中頻電爐冶煉成鋼水後，去除雜質,並適當添加錳、矽、鉻、鑰等合金並使其全部熔化。並控制在良好的範圍既保證鋼丸的彈性、硬度又保證鋼丸的韌性。
[0014]傳統的鋼丸製備工藝中鋼水溫度一般控制在150(Tl650°C，在添加錳、矽、鉻、鑰合金後鋼水流動性很差，倒火時鋼丸成型率最多只有50%，本發明將鋼水溫度控制在175(T180(TC之間，將低碳鋼丸成型率應在90%左右。鋼水溫度和鋼水成分共同決定了鋼水的流動狀態，而鋼水的流動狀態又直接影響了鋼丸的成型狀態。原料中鉻和鑰的加入能夠增加鋼丸的硬度和彈性，但是又會影響鋼丸成型降低成型率。使得在傳統鋼丸成型的熔融狀態下，由於甩出的熔融小液滴表面張力、硬化速率等原因的影響，而很難保持在圓球狀態，成型率低。
[0015]在對鋼水溫度的控制中，除了考慮添加鉻、鑰後鋼丸成型所需的熔融狀態、表面張力、硬化速率等的影響外，還要考慮鋼水溫度對矽流失的影響。溫度過高不但耗能增加，而且所加的矽組份會氧化流失，落水冷卻時硬度不夠而影響鋼丸形狀。所以本發明中鋼水溫度的控制其實是鋼水熔融狀態和鋼水組分的控制。是影響產品外觀和各物理性狀的關鍵。
[0016]本發明通過鋼水溫度配合原料組分，使的本品的低碳鋼丸不用回火、淬火，只經過粗篩、選圓、精篩即可。硬度即可達到48飛3 HRB，且永不破碎，壽命提高到2740次以上。
[0017]與現有技術相比，本發明的一種鉻鑰合金低碳鋼丸及其生產方法所具有的有益效果是:本發明鋼丸比國標鋼丸硬度高。在鋼丸下遊應用時提高了清理速度，省電、省時、省力並且絕不破碎，提高了該產品的循環使用次數，大大提高了工廠的效益。並且該鋼丸彈性好，處理畸形工件等情況時，清`理更乾淨，提高了使用廠家的新產品質量。另外由於本發明的低碳鋼丸本身的硬度在成型時已達到足夠應用於各種工作環境，所以無需再經過回火、淬火。減少了兩項高耗能的步驟，減低能耗，節約了人力物力，節約了生產空間。鉻鑰合金低碳丸的生產、推廣更應具有很好的前景。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施對本發明的一種鉻鑰合金低碳鋼丸及其生產方法做進一步說明，其中實施例1為最佳實施例。
[0019]實施例1
I)選料:稱取矽質量比例75%的矽鐵合金12kg，錳質量比例70%的錳鐵合金18kg，鉻金屬2kg，鑰金屬0.5kg，質量比例含碳在0.22%，硫、磷含量為0.02%的廢鋼967.5kg。
[0020]2)熔化鋼水:將物料加入到中頻爐中熔煉為鋼水，控制鋼水溫度在180°C。
[0021]3)化驗:化驗鋼水的組成，保證組分合格。
[0022]4)半成品:用離心成型法將鋼水甩出鋼水液滴，球形液滴落入冷卻水池中形成半成品鑄態鋼丸。
[0023]5)粗篩:烘乾後的半成品進行篩分，獲得不同規格的粗料半成品。
[0024]6)選圓:使用鋼丸選圓器選圓。
[0025]7)精篩:精篩包裝即得。[0026]抽檢不同批次鋼丸化學組成為:碳0.22%、矽0.9%、錳1.26%、鉻0.2%、鑰0.05%、鐵97.37 ;檢測硬度值平均為50HRB，最低為48HRB，最高為52HRB，利用鋼丸疲勞壽命機檢測鋼丸壽命值為3250次。
[0027]實施例2
I)選料:稱取矽質量比例75%的矽鐵合金13kg，錳質量比例70%的錳鐵合金17kg，鉻金屬2.3kg，鑰金屬0.7kg，質量比例含碳在0.22%，硫、磷含量為0.02%的廢鋼967kg。
[0028]2)熔化鋼水:將物料加入到中頻爐中熔煉為鋼水，控制鋼水溫度在1760°C。
[0029]3)化驗:化驗鋼水的組成，保證組分合格。
[0030]4)半成品:用離心成型法將鋼水甩出鋼水液滴，球形液滴落入冷卻水池中形成半成品鑄態鋼丸。
[0031]5)粗篩:烘乾後的半成品進行篩分，獲得不同規格的粗料半成品。
[0032]6)選圓:使用鋼丸選圓器選圓。
[0033]7)精篩:精篩包裝即得。
[0034]抽檢不同批次鋼丸化學組成為:碳0.22%、矽0.98%、錳1.19%、鉻0.23%、鑰0.07%,鐵97.31%;檢測硬度值平均為51 HRB，最低為49 HRB，最高為52 HRB，利用鋼丸疲勞壽命機檢測鋼丸壽命值為3100次。
[0035]實施例3
I)選料:稱取矽質量比例75%的矽鐵合金14kg，錳質量比例70%的錳鐵合金16kg，鉻金屬2.2kg，鑰金屬0.6kg，質量 比例含碳在0.21%，硫、磷含量為0.01%的廢鋼967.2kg。
[0036]2)熔化鋼水:將物料加入到中頻爐中熔煉為鋼水，控制鋼水溫度在1790°C。
[0037]3)化驗:化驗鋼水的組成，保證組分合格。
[0038]4)半成品:用離心成型法將鋼水甩出鋼水液滴，球形液滴落入冷卻水池中形成半成品鑄態鋼丸。
[0039]5)粗篩:烘乾後的半成品進行篩分，獲得不同規格的粗料半成品。
[0040]6)選圓:使用鋼丸選圓器選圓。
[0041]7)精篩:精篩包裝即得。
[0042]抽檢不同批次鋼丸化學組成為:碳0.21%、矽1.05%、錳1.12%、鉻0.2%、鑰0.06%,鐵97.36%;檢測硬度值平均為50 HRB，最低為48 HRB，最高為52 HRB，利用鋼丸疲勞壽命機檢測鋼丸壽命值為2920次。
[0043]實施例4
I)選料:稱取矽質量比例75%的矽鐵合金12kg，錳質量比例70%的錳鐵合金15kg，鉻金屬2kg，鑰金屬0.5kg，質量比例含碳在0.15%，硫、磷含量為0.04%的廢鋼970.5kg。
[0044]2)熔化鋼水:將物料加入到中頻爐中熔煉為鋼水，控制鋼水溫度在1750°C之間。
[0045]3)化驗:化驗鋼水的組成，保證組分合格。
[0046]4)半成品:用離心成型法將鋼水甩出鋼水液滴，球形液滴落入冷卻水池中形成半成品鑄態鋼丸。
[0047]5)粗篩:烘乾後的半成品進行篩分，獲得不同規格的粗料半成品。
[0048]6)選圓:使用鋼丸選圓器選圓。
[0049]7)精篩:精篩包裝即得。[0050]抽檢不同批次鋼丸化學組成為:碳0.15%、矽0.9%、錳1.05%、鉻0.2%、鑰0.05%,其餘為鐵；檢測硬度值平均為48.1 HRB，最低為46 HRB，最高為50 HRB，利用鋼丸疲勞壽命機檢測鋼丸壽命值為2800次。
[0051]實施例5
I)選料:稱取矽質量比例75%的矽鐵合金15kg，錳質量比例70%的錳鐵合金18kg，鉻金屬2.5kg，鑰金屬0.7kg，質量比例含碳在0.25%，硫、磷含量為0.04%的廢鋼963.8kg。
[0052]2)熔化鋼水:將物料加入到中頻爐中熔煉為鋼水，控制鋼水溫度在1800°C之間。
[0053]3)化驗:化驗鋼水的組成，保證組分合格。
[0054]4)半成品:用離心成型法將鋼水甩出鋼水液滴，球形液滴落入冷卻水池中形成半成品鑄態鋼丸。
[0055]5)粗篩:烘乾後的半成品進行篩分，獲得不同規格的粗料半成品。
[0056]6)選圓:使用鋼丸選圓器選圓。
[0057]7)精篩:精篩包裝即得。
[0058]抽檢不同批 次鋼丸化學組成為:碳0.25%、矽1.2%、錳1.26%、鉻0.25%、鑰0.07%,鐵96.97% ;檢測硬度值平均為52.9 HRB，最低為50HRB，最高為54HRB，利用鋼丸疲勞壽命機檢測鋼丸壽命值為2850次。
[0059]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種鉻鑰合金低碳鋼丸，其特徵在於:鋼丸的化學質量百分比組成為:碳0.15-0.25%、矽 0.9-1.2%、錳 1.05-1.26%、鉻 0.2-0.25%、鑰 0.05-0.07%，其餘為鐵。
2.根據權利要求1所述的一種鉻鑰合金低碳鋼丸，其特徵在於:鋼丸的化學質量百分比組成為:碳0.22%、矽0.9%、錳1.26%、鉻0.2%、鑰0.05%，其餘為鐵。
3.根據權利要求1所述的一種鉻鑰合金低碳鋼丸，其特徵在於:所述的鋼丸所用原料重量份組成為矽質量比例75%的矽鐵合金12-15份，錳質量比例70%的錳鐵合金15-18份，鉻金屬2-2.5份，鑰金屬0.5-0.7份，含碳質量比例在0.15-0.25%、硫、磷含量為小於0.04%的廢鋼963.8-970.5份。
4.根據權利要求3所述的一種鉻鑰合金低碳鋼丸，其特徵在於:所述的原料重量份組成為矽質量比例75%的矽鐵合金12份，錳質量比例70%的錳鐵合金18份，鉻金屬2份，鑰金屬0.5份，廢鋼含碳的質量比例在0.22%。
5.一種權利要求1或2所述的鉻鑰合金低碳鋼丸的製備方法，其特徵在於，製備流程為:選料一熔化鋼水一化驗一半成品一粗篩一選圓一精篩；所述的選料為按上述原料比例稱取廢鋼、矽鐵合金、錳鐵合金、鉻金屬和鑰金屬；所述的熔化鋼水步驟中鋼水溫度控制在1760-1800°C。
6.根據權利要求5所述的一種鉻鑰合金低碳鋼丸的製備方法，其特徵在於:所述的熔化鋼水步驟中鋼水溫度為1780°C。
【文檔編號】C22C33/06GK103436788SQ201310378089
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】甘經習, 耿濤 申請人:甘經習