一种耐磨钢球及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种耐磨钢球，包括钢球主体（1）、高密度合金（2）、化合物层（3）、强化层（4）和低密度合金（5），其特征在于：所述高密度合金（2）设置于钢球主体（1）的外表面，所述化合物层（3）设置于高密度合金（2）的外表面，所述强化层（4）设置于化合物层（3）的外表面，所述低密度合金（5）设置于强化层（4）的外表面。2.根据权利要求1所述的一种耐磨钢球，其特征在于：所述钢球主体（1）采用铬合金制成，所述钢球主体（1）中铬含量大于14%，所述钢球主体（1）的硬度hrc大于58。3.根据权利要求1所述的一种耐磨钢球，其特征在于：所述高密度合金（2）含钨量在90%以上，所述高密度合金（2）密度在17.0-18.5g/cm3之间，所述高密度合金（2）在烧结状态下的抗拉强度为680-930mpa，经过热处理加工变形后抗拉强度在1350mpa以上。4.根据权利要求1所述的一种耐磨钢球，其特征在于：所述低密度合金（5）为al-mg合金，所述低密度合金（5）密度在1.8g/cm
3-2.0g/cm3之间。5.根据权利要求1所述的一种耐磨钢球，其特征在于：所述强化层（4）的基本材质为铁，所述强化层（4）经过激光相变强化处理，所述钢球主体（1）、高密度合金（2）、化合物层（3）、强化层（4）和低密度合金（5）的厚度逐渐减小。6.根据权利要求1所述的一种耐磨钢球，其特征在于：所述化合物层（3）包括以下重量百分比的原料：c0.6-1.4%、cr1.2-4.8%、mn0.7-1.4%、cu2.3-2.9%、s0.04-0.06%、sic2.8-5.3%、熔炼添加剂0.3-0.5%、余量为fe，所述熔炼添加剂为质量比为1.2-1.8:1.5-1.8的cao和tio2的组合物。7.一种耐磨钢球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：将各层厚度与耐磨钢球各层厚度相同的模具进行合膜，在模具中心层注入铬含量大于14%的铬铁合金，向模具中通入惰性气体，待铬铁合金自然冷却后，排出惰性气体；s2：将含钨量在90%以上，密度在17.0-18.5g/cm3之间的高密度合金熔化后，将高密度合金流体注入到模具中，全部注入后向模具中通入惰性气体，待其自然冷却后，排出惰性气体；s3：按照一定重量百分比的cao和tio2的组合物加入到超细研磨机中，充分研磨3次，每次研磨15-25min，得熔炼添加剂，按照一定重量百分比的c、cr、mn、cu、s和fe投入熔炼炉中，以50-120℃/min的速率迅速升温，升温至金属原料完全熔化后，保温加入一定重量百分比的熔炼添加剂，以420-480r/min的转速，搅拌熔炼3-5h，边搅拌边通入惰性气体，完成熔炼后，扒除熔化液表面的浮渣，得纯净合金液；s4：将s3中所得的合金液筛网筛成细粉末，将合金细粉末注入钢球模具内，利用上下冲模冲压制成钢球坯体，将钢球坯体加入到真空烧结炉中，在氢气环境下，置于1150-1400℃的温度下，连续烧结2-3h，将烧结物空冷至室温后，得到含有化合物层的钢球；s5：将铁熔化后，注入到钢球模具中，用激光束扫描钢球表层区域，激光相变强化形成奥氏体，当停止激光照射，金属表面发生马氏体转变，至铁流体冷却至室温；s6：将密度在1.8g/cm
3-2.0g/cm3之间的al-mg合金熔化后，将al-mg合金流体注入到模具中，全部注入后向模具中通入惰性气体，待其自然冷却后，排出惰性气体，即制得所需的耐磨钢球；s7：打开钢球模具，将制得的耐磨钢球取出在抛光机中进行表面抛光，抛光完成后完成制备。
8.根据权利要求7所述的一种耐磨钢球的制备方法，其特征在于：所述s7中抛光机的抛光盘转速在1500-3000r/min之间，抛光盘用高速旋转的低弹性材料制作。

技术总结
本发明涉及研磨机械技术领域，尤其涉及了一种耐磨钢球及其制备方法，包括钢球主体、高密度合金、化合物层、强化层和低密度合金，所述高密度合金设置于钢球主体的外表面，所述化合物层设置于高密度合金的外表面，所述强化层设置于化合物层的外表面，所述低密度合金设置于强化层的外表面。该耐磨钢球及其制备方法，通过在钢球主体的外表面设置有按照一定重量百分比的C、Cr、Mn、Cu、S和Fe的化合物层，钢球主体的外表面设置有经过激光相变强化处理的强化层，用激光束扫描钢球表层区域，提高了耐磨钢球的硬度、耐腐蚀性和耐磨性，在钢球的撞击和研磨的过程中，钢球的外表面不易发生损伤，减少了钢球的更换，从而降低了使用成本。从而降低了使用成本。从而降低了使用成本。


技术研发人员：侯宇岷 臧华勋 杨长江 刘兴旺 王红光
受保护的技术使用者：山东华民钢球股份有限公司
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2022/6/4