一种耐磨热轧钢球及其热处理工艺的制作方法

本发明涉及热轧钢球加工，具体为一种耐磨热轧钢球及其热处理工艺。

背景技术：

1、热轧钢球是一种全新的轧制工艺技术，是球磨球制造业的工艺技术突破，正在逐渐替代铸造球，热轧钢球具有精确的尺寸、圆整的几何形状、很高的硬度和良好的机械性能并具有耐磨损、不变形、不开裂的优异品质，热轧球产品在各类黑色和有色金属矿山选矿厂、火力发电厂、水泥厂、耐火材料厂等行业得到广泛应用。

2、公开号为cn108796200a的中国公开专利文件，公开了一种热轧钢球回火工艺，所述工艺为：先均匀冷却后均匀加热回火；均匀冷却时，推板条跟随传动链条移动，从而使得推板条推动冷却平台上的钢球在前行的过程中不断滚动，因此使得散热更为均匀；冷却平台上的钢球被推板条推动至出料端时掉落至导向板上后滚落至输送链板的上链板上；均匀加热回火时，输送链板带动钢球进入炉体，燃烧嘴对燃烧室内的气体进行加热，加热后的气体经由风机吹入内罩壳中，然后通过上匀风板均匀分配后均匀的吹至于输送链板上链板上面的钢球上进行回火加温，随后气体通过下匀风板进入回风风道上升再次进入燃烧内进行循环利用。本发明一种热轧钢球回火工艺，其有效的提高了生产效率和钢球质量。

3、上述现有技术中的加工生产出的热轧钢球不具备良好的耐磨防护性能，导致钢球易发生变形和碰撞磨损现象，因此需要研制一种耐磨热轧钢球及其热处理工艺来解决上述存在的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐磨热轧钢球及其热处理工艺，以解决上述背景技术中提出的现有技术中的加工生产出的热轧钢球不具备良好的耐磨防护性能，导致钢球易发生变形和碰撞磨损现象的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐磨热轧钢球，包括热轧钢球主体，所述热轧钢球主体包括耐磨涂料保护层、耐磨结构包层和内球体，耐磨涂料保护层包括环氧树脂涂层、聚氨酯涂层、陶瓷涂层和金属涂层，耐磨结构包层包括钴基合金、镍基合金、钛钢合金和铝合金结构，内球体为100%的碳钢结构。

3、基于上述，所述耐磨涂料保护层包覆在耐磨结构包层的外表面，耐磨结构包层包覆在内球体的外表面，耐磨涂料保护层通过涂覆机均匀涂抹在热轧钢球主体的最外层表面，耐磨结构包层和内球体之间通过热轧工艺一体成型。

4、基于上述，所述耐磨涂料保护层中包括15％的环氧树脂涂层，15％的聚氨酯涂层，30％的陶瓷涂层和40％金属涂层，环氧树脂涂层、聚氨酯涂层、陶瓷涂层和金属涂层之间通过搅拌混合均匀涂覆在热轧钢球主体外表面，其中金属涂层中包括30％的镍金属涂料，20％的铬金属涂料和50％的锌金属涂料。

5、基于上述，所述耐磨结构包层包括15％的钴基合金结构，20％的镍基合金结构，35％的钛钢合金结构和30％的铝合金结构。

6、基于上述，一种耐磨热轧钢球的热处理工艺，包括下列工艺步骤：

7、s1、该耐磨热轧钢球采用高碳和合金材质，采用热轧工艺制造，在高温条件下对选取材料进行轧制，使其形成球形；

8、s2、将耐磨热轧钢球放入炉内，加热至适当的温度，热轧加热温度控制在100-200摄氏度，随后将预热的耐磨热轧钢球放入保温炉中，保持一定的时间，时间控制在2-4小时；

9、s3、将保温后的耐磨热轧钢球放入加热炉中，加热至适当的高温，加热温度控制在800-900摄氏度，随后将加热后的耐磨热轧钢球放入保温炉中，保持一定的时间，通常为3-5小时；

10、s4、将保温后的耐磨热轧钢球放入冷却炉中，冷却至适当的温度，通常为100-200摄氏度，将冷却后的耐磨热轧钢球进行回火处理，通常采用低温回火或中温回火，回火温度控制在100-300摄氏度；

11、s5、将回火后的耐磨热轧钢球放入冷却炉中，冷却至室温后取出，其表面形成耐磨结构包层；

12、s6、按相应的比例配置好耐磨涂料，采用搅拌机对各涂料成分进行搅拌混合，使用涂覆机将该耐磨涂料均匀涂抹在热轧钢球主体的最外层表面，形成耐磨涂料保护层。

13、基于上述，所述步骤s2中，热轧加热温度控制在130-150摄氏度，时间控制在2-3小时。

14、基于上述，所述步骤s3中，加热温度控制在830-850摄氏度，时间控制在3-4小时。

15、基于上述，所述步骤s4中，回火温度控制在150-250摄氏度。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明中耐磨热轧钢球经过热处理，具有较高的硬度，可以有效抵抗磨损和腐蚀，耐磨性能优异，是现有铸造钢球、锻造钢球的2-5倍，使用寿命长，采用热轧工艺制造，具有均匀的化学成分和金相组织且性能稳定，具有较好的韧性和可塑性，能够承受较强的冲击和变形。

技术特征：

1.一种耐磨热轧钢球，包括热轧钢球主体（1），其特征在于，所述热轧钢球主体（1）包括耐磨涂料保护层（2）、耐磨结构包层（3）和内球体（4），耐磨涂料保护层（2）包括环氧树脂涂层、聚氨酯涂层、陶瓷涂层和金属涂层，耐磨结构包层（3）包括钴基合金、镍基合金、钛钢合金和铝合金结构，内球体（4）为100%的碳钢结构。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨热轧钢球，其特征在于：所述耐磨涂料保护层（2）包覆在耐磨结构包层（3）的外表面，耐磨结构包层（3）包覆在内球体（4）的外表面，耐磨涂料保护层（2）通过涂覆机均匀涂抹在热轧钢球主体（1）的最外层表面，耐磨结构包层（3）和内球体（4）之间通过热轧工艺一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨热轧钢球，其特征在于：所述耐磨涂料保护层（2）中包括15％的环氧树脂涂层，15％的聚氨酯涂层，30％的陶瓷涂层和40％金属涂层，环氧树脂涂层、聚氨酯涂层、陶瓷涂层和金属涂层之间通过搅拌混合均匀涂覆在热轧钢球主体（1）外表面，其中金属涂层中包括30％的镍金属涂料，20％的铬金属涂料和50％的锌金属涂料。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨热轧钢球，其特征在于：所述耐磨结构包层（3）包括15％的钴基合金结构，20％的镍基合金结构，35％的钛钢合金结构和30％的铝合金结构。

5.一种耐磨热轧钢球的热处理工艺，基于上述权利要求1-4任意所述的一种耐磨热轧钢球，其特征在于，包括下列工艺步骤：

6.根据权利要求5所述的一种耐磨热轧钢球的热处理工艺，其特征在于：所述步骤s2中，热轧加热温度控制在130-150摄氏度，时间控制在2-3小时。

7.根据权利要求5所述的一种耐磨热轧钢球的热处理工艺，其特征在于：所述步骤s3中，加热温度控制在830-850摄氏度，时间控制在3-4小时。

8.根据权利要求5所述的一种耐磨热轧钢球的热处理工艺，其特征在于：所述步骤s4中，回火温度控制在150-250摄氏度。

技术总结本发明公开了一种耐磨热轧钢球，包括热轧钢球主体（1），所述热轧钢球主体（1）包括耐磨涂料保护层（2）、耐磨结构包层（3）和内球体（4），耐磨涂料保护层（2）包括环氧树脂涂层、聚氨酯涂层、陶瓷涂层和金属涂层，耐磨结构包层（3）包括钴基合金、镍基合金、钛钢合金和铝合金结构，内球体（4）为100%的碳钢结构。本发明中耐磨热轧钢球经过热处理，具有较高的硬度，可以有效抵抗磨损和腐蚀，耐磨性能优异，是现有铸造钢球、锻造钢球的2‑5倍，使用寿命长，采用热轧工艺制造，具有均匀的化学成分和金相组织且性能稳定，具有较好的韧性和可塑性，能够承受较强的冲击和变形。技术研发人员：顾建洪,缪晓东受保护的技术使用者：江阴市华正金属科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19