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钢球的热处理淬火介质

淬火处理能够有效提高耐磨材料钢球的耐磨性,而淬火时淬火介质的性能和使用条件对钢球的质量影响是非常大的。

淬火介质伴随着热处理工艺的发展不断进步,从刚开始使用水和空气,到使用水和多种动植物材料配置出来的淬火液。在漫长的历史中,淬火介质一直发展很缓慢,直到工业革命后,大量的机械使用,人们发现在水和矿基淬火油的冷却曲线中间有较大的空白,因此,人们着手开发新的淬火介质,用以填补水和矿基淬火油的不足。在20世纪70年代,PAG作为新型淬火介质开始向全世界推广。随后进行有机聚合物作为新型淬火介质的研究,PAG在1975年以后作为新的淬火介质正式被应用于热处理行业。

耐磨材料钢球作为磨机工作时常用的研磨介质,无论是锻(轧)钢球,还是铸造铁球,要想达到在矿山磨机里研磨的优良效果,耐磨材料钢球的硬度、冲击韧性及显微组织对磨球使用性能是非常重要的。


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热处理是耐磨材料钢球生产过程中必不可少且至关重要的环节,采用什么样的热处理方式以及工艺参数是热处理技术人员经常要考虑的问题。对于钢球热处理过程中主要有以下两点:一是对热处理时的温度调节控制,二是热处理淬火介质的选用。根据多年来所接触到的无论是钢球还是铸造铁球所使用的淬火用介质,可以说,选用符合材质特性、适合对路的淬火介质,对保证耐磨材料钢球质量及耐磨性能至关重要。

对于铸造铁球,常用的淬火介质为淬火油。下面来为大家介绍耐磨材料钢球热处理过程中使用较多的一种热处理淬火介质,水。

水是万物之所需,更是在金属热处理方面,应用较早、较广泛、相对经济、实用的淬火介质之一,它的特点是价格低廉、无毒无味、熔点为零且不会燃烧、物理性能化学性能均呈现稳定状态,且其冷却速度既强又快,可以说:水是非常适合钢球热处理应用的淬火介质,为了环保的需求还可以循环反复使用。

在经过加热锻造或加热轧制后,成为不同规格的钢球。耐磨材料钢球钢球获取硬度的方式,通常就是不再二次进行加热,而是利用钢球后的余温750~900℃,直接进行淬火处理,再配合随后的回火来获取所要求的洛氏硬度HRC50~60。以前热处理过程中,通常都是通过提高水流的压力、增大水流的速度,控制冷却水的温度在25~40℃,现在都是采用循环水进行热处理,热处理后的水温显著增高,可以达到45~55℃,甚至更高。循环返回的水就要采取冷却方式进行降温处理等等办法,来做到改善水温度的更高要求,达到热处理所需要的温度控制值,这样才能使水温达到一致性,大大减少钢球在热处理时所造成的表面硬度不均匀、太高或太低,以及可能出现的裂纹、表面剥落等等现象,从而获得钢球淬火后硬度符合所需的理想效果。

当然这一切还要取决于耐磨材料钢球的规格和使用的材质,热处理过程中要对上面讲到的温度进行严格控制,对于采用水作为淬火介质时,冷却水的温度和钢球在淬火机内停留的时间,都是钢球性能提高的重要方面。

PAG淬火液是金属工件在热处理过程中比较常用的另一种淬火介质,是由多种表面活性剂、聚醚聚合物材料组成的,它是一种水基溶液,冷却能力比水低比油高。随着大型磨机的不断发展,以及钢球热处理技术的不断提升,逐渐有一些钢球生产厂家采用PAG淬火液作为淬火介质,以减少钢球在淬火过程中内应力的产生。