淬火處理能夠有效提高耐磨材料鋼球的耐磨性,而淬火時(shí)淬火介質(zhì)的性能和使用條件對(duì)鋼球的質(zhì)量影響是非常大的。
淬火介質(zhì)伴隨著熱處理工藝的發(fā)展不斷進(jìn)步,從剛開始使用水和空氣,到使用水和多種動(dòng)植物材料配置出來的淬火液。在漫長(zhǎng)的歷史中,淬火介質(zhì)一直發(fā)展很緩慢,直到工業(yè)革命后,大量的機(jī)械使用,人們發(fā)現(xiàn)在水和礦基淬火油的冷卻曲線中間有較大的空白,因此,人們著手開發(fā)新的淬火介質(zhì),用以填補(bǔ)水和礦基淬火油的不足。在20世紀(jì)70年代,PAG作為新型淬火介質(zhì)開始向全世界推廣。隨后進(jìn)行有機(jī)聚合物作為新型淬火介質(zhì)的研究,PAG在1975年以后作為新的淬火介質(zhì)正式被應(yīng)用于熱處理行業(yè)。
耐磨材料鋼球作為磨機(jī)工作時(shí)常用的研磨介質(zhì),無論是鍛(軋)鋼球,還是鑄造鐵球,要想達(dá)到在礦山磨機(jī)里研磨的優(yōu)良效果,耐磨材料鋼球的硬度、沖擊韌性及顯微組織對(duì)磨球使用性能是非常重要的。
熱處理是耐磨材料鋼球生產(chǎn)過程中必不可少且至關(guān)重要的環(huán)節(jié),采用什么樣的熱處理方式以及工藝參數(shù)是熱處理技術(shù)人員經(jīng)常要考慮的問題。對(duì)于鋼球熱處理過程中主要有以下兩點(diǎn):一是對(duì)熱處理時(shí)的溫度調(diào)節(jié)控制,二是熱處理淬火介質(zhì)的選用。根據(jù)多年來所接觸到的無論是鋼球還是鑄造鐵球所使用的淬火用介質(zhì),可以說,選用符合材質(zhì)特性、適合對(duì)路的淬火介質(zhì),對(duì)保證耐磨材料鋼球質(zhì)量及耐磨性能至關(guān)重要。
對(duì)于鑄造鐵球,常用的淬火介質(zhì)為淬火油。下面來為大家介紹耐磨材料鋼球熱處理過程中使用較多的一種熱處理淬火介質(zhì),水。
水是萬物之所需,更是在金屬熱處理方面,應(yīng)用較早、較廣泛、相對(duì)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的淬火介質(zhì)之一,它的特點(diǎn)是價(jià)格低廉、無毒無味、熔點(diǎn)為零且不會(huì)燃燒、物理性能化學(xué)性能均呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài),且其冷卻速度既強(qiáng)又快,可以說:水是非常適合鋼球熱處理應(yīng)用的淬火介質(zhì),為了環(huán)保的需求還可以循環(huán)反復(fù)使用。
在經(jīng)過加熱鍛造或加熱軋制后,成為不同規(guī)格的鋼球。耐磨材料鋼球鋼球獲取硬度的方式,通常就是不再二次進(jìn)行加熱,而是利用鋼球后的余溫750~900℃,直接進(jìn)行淬火處理,再配合隨后的回火來獲取所要求的洛氏硬度HRC50~60。以前熱處理過程中,通常都是通過提高水流的壓力、增大水流的速度,控制冷卻水的溫度在25~40℃,現(xiàn)在都是采用循環(huán)水進(jìn)行熱處理,熱處理后的水溫顯著增高,可以達(dá)到45~55℃,甚至更高。循環(huán)返回的水就要采取冷卻方式進(jìn)行降溫處理等等辦法,來做到改善水溫度的更高要求,達(dá)到熱處理所需要的溫度控制值,這樣才能使水溫達(dá)到一致性,大大減少鋼球在熱處理時(shí)所造成的表面硬度不均勻、太高或太低,以及可能出現(xiàn)的裂紋、表面剝落等等現(xiàn)象,從而獲得鋼球淬火后硬度符合所需的理想效果。
當(dāng)然這一切還要取決于耐磨材料鋼球的規(guī)格和使用的材質(zhì),熱處理過程中要對(duì)上面講到的溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制,對(duì)于采用水作為淬火介質(zhì)時(shí),冷卻水的溫度和鋼球在淬火機(jī)內(nèi)停留的時(shí)間,都是鋼球性能提高的重要方面。
PAG淬火液是金屬工件在熱處理過程中比較常用的另一種淬火介質(zhì),是由多種表面活性劑、聚醚聚合物材料組成的,它是一種水基溶液,冷卻能力比水低比油高。隨著大型磨機(jī)的不斷發(fā)展,以及鋼球熱處理技術(shù)的不斷提升,逐漸有一些鋼球生產(chǎn)廠家采用PAG淬火液作為淬火介質(zhì),以減少鋼球在淬火過程中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。