DB13 T 1833-2013 矿山专用高耐磨锻(轧)钢球.pdf

1、ICS 73.100.01 D 90 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 18332013 矿山专用高耐磨锻（轧）钢球 High wear resistant Forged(rolled) Grinding Steel Balls for mine specially 2013 - 12 - 24发布 2014 - 01 - 15实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 18332013 I 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由邯郸市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：河北钢诺新材料科技有限公司、广平县质量技术监督检验所。 本标准主要起草

2、人：冯红喜、兰晓雷、冯树国、李清波、阴文行、李海亮、王宝奇、李会征、路任重。 DB13/T 18332013 1 矿山专用高耐磨锻（轧）钢球 1 范围 本标准规定了矿山专用高耐磨锻（轧）钢球的术语、分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。 本标准适用于冶金工业湿式(或干式)磨矿用的锻(轧)钢球。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替吡啉甲烷磷钼酸重量法测定磷量 GB/T 223.5

3、钢铁及合金化学分析方法 还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 GB/T 223.11 钢铁及合金化学分析方法 过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/T 223.13 钢铁及合金化学分析方法 硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量 GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量 GB/T 223.15 钢铁及合金化学分析方法 重量法测定钛 GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量 GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法 二安替吡啉甲烷光度法测定钛量 GB/T 223.58 钢铁及合金化学分析方法 亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量 GB/T 223.5

4、9 钢铁及合金化学分析方法 锑磷钼蓝光度法测定磷量 GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量 GB/T 223.61 钢铁及合金化学分析方法 磷钼酸铵容量法测定磷量 GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠(钾)光度法测定锰量 GB/T 223.64 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定锰量 GB/T 223.67 钢铁及合金化学分析方法 还原蒸馏-次甲基蓝光度法测定硫量 GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量 G

5、B/T 223.69 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后气体容量法测定碳含量 GB/T 223.71 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量 GB/T 223.72 钢铁及合金化学分析方法 氧化铝色层分离-硫酸钡重量法测定硫量 GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量 GB/T 229 金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 230.1 金属洛氏硬度试验 第1部分:试验方法(A, B, C, D, E, F, G, H, K,N,T标尺) GB/T 702 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差 GB

6、/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 2828.1 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 DB13/T 18332013 2 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 矿山专用高耐磨锻（轧）钢球 根据不同矿山工艺条件和矿石特性，量身研发新配方原材料及相应的热处理工艺技术、利用锻（轧）成形工艺技术生产专用钢球称为矿山专用高耐磨锻（轧）钢球。 3.2 中、高碳低合金钢锻(轧)钢球 在中、高碳碳素钢中含有少量合金元素(锰、硅、铬、镍、铜、钼、钒、钛、稀土等)的锻(轧)钢球。 3.3 直

7、径允许偏差 在同一锻(轧)钢球上测得的最大直径或最小直径与公称直径之差。 3.4 圆度 所测锻(轧)钢球最大直径、最小直径之差与公称直径的比率。 3.5 碎球率 碎球是指破碎面积超过磨球面积三分之一以上。使用过程中发生碎裂的钢球重量占总用球重量的百分比，称为碎球率。 3.6 理论直径 钢棒在轧锻钢球时，由模具设定参数、控制成形得到的产品实际直径。 4 分类、代号 4.1 锻(轧)钢球按碳含量分为中碳低合金钢锻(轧)钢球(代号为Z)、高碳低合金钢锻(轧)钢球(代号为G)两类。 4.2 钢球代号表示方法如下: DB13/T 18332013 3 D(Z)Q 公称直径 分类代号 锻 (轧)球代号 示

8、例：直径100mm的高碳低合金钢锻(轧)钢球代号表示为D(Z)QG100。 5 尺寸及允许偏差、外形 5.1 锻(轧)钢球的公称直径及允许偏差、圆度应符合表1规定。 表1 单位为：mm 理论直径 20.8 26 31.2 41.6 52 62.4 72.8 83.2 93.6 104 114.4 124.8 公称直径 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 125 150 允许偏差 1 1.5 +3、-2 +4、-3 +5、-4 圆度% 1 2 3 4 5 注：钢球的理论直径只适用于轧制钢球生产线。 6 技术要求 6.1 钢球所用钢材化学成分应符合表2规定

9、。 表2 化学成分(质量分数)，% 代号 化学成分（质量分数），% C Si Mn P S Cr V Ti D(Z)QG 0.550.95 0.751.9 0.701.2 0.035 0.035 0.51.10 微量 微量 D(Z)QZ 0.370.65 0.172.0 0.401.0 0.035 0.035 0.051.10 6.2 钢球的力学性能指标应符合表3规定。 表3 代号 公称直径 冲击试验 Ak.J 落球冲击疲劳寿命 (落球次数) 硬度，HRC 表面 心部 D(Z)QG 2040 12 10000 63 62 5060 62 60 70120 60 58 130140 60 55

10、150 60 52 DB13/T 18332013 4 表3（续） 代号 公称直径 冲击试验 Ak.J 落球冲击疲劳寿命 (落球次数) 硬度，HRC 表面 心部 D(Z)QZ 2030 12 10000 58 57 40 58 50 5090 55 35 100150 55 30 注1：落球冲击疲劳试验采用直径100mm的钢球，在标准高度8m试验机上试验的结果。其它直径钢球的冲击疲劳次数参照附录A公式（A2）进行换算。 注2：冲击韧度和冲击疲劳寿命指标一般不做交货依据，如用户需要，由供需双方自行商定。 注3：表面硬度检测：打磨深度为2mm5mm，心部硬度检测：抽心以后检测心部硬度的测点与试样边

11、距离5mm。 6.3 钢诺专用钢球的力学性能指标应符合表4规定。 表4 代号 公称直径 冲击试验 Ak.J 破损率（%） 落球冲击疲劳寿命 (落球次数) 体积硬度，HRC 金矿专用 20150 12 0.5% 20000 5063 铁矿专用 20150 5562 铜矿专用 20150 5060 超合金特种矿山专用 20150 5063 GN-65专用耐磨钢球 2060 5662 GN-60专用耐磨钢球 2060 5062 GN-H1专用耐磨钢球 60120 5563 GN-H2专用耐磨钢球 120150 5660 GN-2A专用耐磨钢球 20120 4560 GN-3A专用耐磨钢球 20120

12、 5563 GN-1A专用耐磨钢球 2060 5060 GN-45#专用耐磨钢球 2040 4555 6.4 关于钢球硬度均匀性也可采用磨球平均体积硬度的计算方法，计算公式见式（1）: AVH=0. 009 HRC心部+0. 063 HRCr/4 +0. 203 HRCr/2 +0. 437 HRC3r/4 +0. 289 HRC表面（1） 式中： AVH钢球硬度均匀性； HRC硬度； R钢球半径。 6.5 碎球率 碎球率应小于0.5%。 6.6 钢球表面质量 DB13/T 18332013 5 6.6.1 轧（锻）钢球表面不允许有裂纹与严重的折迭、缺肉、过烧。锻制钢球折迭部分长度要求30mm

13、。 6.6.2 锻制钢球表面麻点面积不能超过钢球表面积的三分之一。 6.6.3 轧制钢球表面擦伤、局部凹陷情况的执行标准为：20mm、25mm、30mm、40mm钢球局部凹陷深度1mm；50mm60mm钢球局部凹陷深度1.5mm；70mm钢球局部凹陷深度2mm。 6.6.4 锻制钢球中带模具印的钢球所占比率不允许超过3%。 6.6.5 60mm以上锻球表面不允许有锻打平头。 6.6.6 轧制钢球带连接轴情况的执行标准：25mm、30mm、40mm、50mm连接轴长度1.5mm（25mm、30mm连接轴直径1.5mm），60mm，70mm连接轴长度3mm。 7 试验方法 7.1 锻(轧)钢球直径

14、允许偏差、圆度和钢球允许的表面缺陷，用刻度读数不超过0.1mm的量具测量。 7.2 化学分析按 (GB/T 223.3,GB/T 223.5,GB/T 223. 11,GB/T 223.13,GB/T 223.14,GB/T 223.15,GB/T 223.16, GB/T 223.17, GB/T 223. 58, GB/T 223.59, GB/T 223.60, GB/T 223. 61, GB/T 223.62, GB/T 223. 63, GB/T 223. 64, GB/T 223. 67, GB/T 223. 68, GB/T 223. 69, GB/T 223. 71, GB/

15、T 223. 72, GB/T 223.76规定的方法或通用方法进行，但仲裁分析时应按GB/T 223有关规定进行。 7.3 冲击试验，采用在产品本体上切割的10mm10mm55mm无缺口试样，按GB/T 229规定进行。 7.4 落球冲击疲劳寿命试验，按本标准附录A规定的方法进行。 7.5 硬度(HRC)试验按GB/T 230.1进行。试样制备时，采用线切割或电火花切割，应将球表面磨成平台后检验，磨去厚度为2mm5mm。 7.6 碎球率的检测和计算按本标准附录B规定进行。 7.7 钢球不允许有的表面缺陷，用肉眼进行目测检验。 7.8 数值修约方法按GB/T 8170进行。 8 检验规则 8.

16、1 产品质量由公司质检部门负责检验。 8.2 钢球的直径允许偏差、圆度、表面缺陷均按GB/T 2828.1规定进行抽样检查。 8.3 钢球化学成分测定，按钢球批次抽检，如抽检不合格，应加倍抽样复验，其中仍有不合格，则该批为不合格。 8.4 钢球表面硬度检验，按每个工作班随机取样，个数不少于5个。经检验有1个锻（轧）球不合格，则应任取双倍的钢球进行复验，若仍有1个钢球不合格，而全部硬度数值平均值仍符合表3规定，应判为合格，否则该批为不合格。 DB13/T 18332013 6 8.5 钢球心部硬度的检验，同类同规格锻(轧)钢球每连续生产200t，抽取表面硬度为表3规定下限的钢球进行检验。如检验不

17、合格，则应在该批中加倍复验。如化学成分合格，可允许重新热处理。仍有不合格，则该批为不合格。 9 钢诺锻（轧）钢球的检验 9.1 钢诺锻轧钢球由公司质量技术检测中心检验 9.2 钢诺锻轧钢球的原材料检测按下列要求进行： a) 原材料直径、规格及外观质量的检测，按照GB/T 702标准检验； b) 化学成分分析：采用直读光谱仪检验，圆钢取样长度20mm30mm，直径40mm采取2点检验；40mm按照三角三点或四点对称的方法进行检测； c) 组织分析：进行低倍组织缺陷检验，按GB 226钢的低倍组织缺陷酸蚀检验法和GB/T 1979结构钢低倍组织缺陷评级图执行。制作10mm12mm的试块（从表面到心

18、部根据直径来确定块数）观测组织的形态。 9.3 钢诺锻轧钢球的检测按下列要求进行： a) 钢球的表面质量检测：按每个生产班分5个时间段随机抽检100个钢球，用测量工具检验； b) 钢球的直径允许偏差、圆度和允许的表面缺陷检测：按每个生产班分5个时间段随机抽检100个钢球，80mm的钢球用0150mm游标卡尺测量，80mm的钢球用0500mm游标卡尺测量，测量直径时应避开钢球的缺陷部位； c) 钢球的表面硬度检测：按GB/T 230.1，按每个生产班随机抽取58个钢球，用卧轴矩台平面磨床磨取平行的两个平面（平面粗糙度Ra=1.60.8），磨去厚度为2 mm5mm，经数显洛氏硬度计或电动洛氏硬度计

19、取一个平面上测量4个点，取其平均值； d) 钢球的心部硬度检测：同类同规格锻（轧）钢球每连续生产200t，抽取表面硬度在表3规定下限的钢球进行检验。用电火花数控线切割机床抽取厚度10mm，半径为钢球半径的测试片，经卧轴矩台平面磨床加工两个平面（平面粗糙度Ra=1.60.8），以心部为中心横向、纵向各取5个点进行检测,点距5mm； e) 冲击韧性检测：在心部硬度检测中抽取的测试片上取10mm10mm55mm的长方体无缺口试样，按GB/T 229规定，在JB-300B摆锤冲击试验机中进行检测； f) 落球冲击疲劳试验：按本标准附录A规定的方法进行检测。 10 包装、标志、运输、贮存和质量证明书 1

20、0.1 钢球可采用铁桶、编织袋包装或散装。 10.2 以整车散装长途运输时，应在车厢内以标牌标明球的类型和规格。包装运输时，在包装物表面上应标明: a) 需方名称、地址及到站； b) 钢球类型、规格； c) 装箱号； d) 毛质量及净质量； e) 供方名称和地址。 DB13/T 18332013 7 10.3 每批出厂产品应附质量证明书，并注明以下内容: a) 供方名称； b) 类型与规格； c) 批号与批量； d) 检验结果； e) 本标准编号。 DB13/T 18332013 8 A A 附 录 A （规范性附录） 落球冲击疲劳寿命试验方法 落球冲击疲劳寿命试验(以下简称落球试验)是使用落

21、球冲击疲劳试验机(以下简称落球试验机)，在实验室条件下，模拟钢球在球磨机中的冲击过程。冲击次数由计数器实现。钢球冲击疲劳失效的冲击次数反映了钢球在该种情况下的冲击疲劳寿命。 A.1 落球机型号为MQ型，落程为8.0m, A.2 落球试验的试样为直径 l00mm钢球。 A.3 落球试验的试样应从检查批中任取16个钢球作为试验球，另取3个以上的钢球作为替换球，在替换球表面上记号。 A.4 落球试验在常温下进行。 A.5 钢球失效判断及试验程序规定如下: A.5.1 钢球失效判断 A.5.1.1 钢球表面上剥落层平均直径(最大直径和最小直径的平均值)为20mm-50mm，中部厚度为 5mm-10mm

22、 A.5.1.2 钢球沿中部断裂。 A.5.2 试验程序 A.5.2.1 将试验球和替换球的棱边打磨光滑或在清理滚筒中作表面清理。检查试验机工作状态。 A.5.2.2 先将12个试验球放入弯管内，启动试验机，将余下的4个试验球由下滑道逐个放人循环输送系统。 A.5.2.3 打开计数器，将计数器清零、清警，数字拨盘拨至预定数。 A.5.2.4 试验人员在现场应认真观察，当发现有一个试验球失效情况符合A.5.1.1条和A.5.1.2条规定时，取出失效球，并放入一个替换球，直到出现第三个失效球为止。分别记录三个试验球失效数指标时，加入的替换球已发生破坏，应不计入失效球数。 A.6 落球冲击疲劳寿命的

23、确定 A.6.1 落球冲击疲劳试验寿命按式（A.1）确定: DB13/T 18332013 9 32321NNNBBNstf （A.1） 式中: fN 该批钢球冲击疲劳试验寿命(次数)； 1N 第一个试球失效时，计数器记录的次数； 2N 第二个试球失效时，计数器记录的次数； 3N 第三个试球失效时，计数器记录的次数； tB 一弯管中的钢球数 sB 试验系统内的总钢球数。 A.6.2 数据处理时，小数部位按四舍五入取整填入试验报告。在试验报告中应注明失效情况，并记录试验温度。 A.6.3 不同磨球直径落球冲击疲劳试验次数的确定在直径非l00mm情况下，其它直径的磨球冲击疲劳寿命(次数)可按式(A

24、.2)换算: DN10010000 （A.2） 式中: D被测磨球直径； N直径磨球的冲击疲劳试验寿命(落球次数)。 DB13/T 18332013 10 B B 附 录 B （规范性附录） 碎球率的测定与计算 B.1 在磨矿正常生产作业条件下，球磨机运转 2000h以上，累计球磨机运转期间排出的碎球量，称重。然后停机将留在球磨机内的碎球拣出，称重，计量在此期间的用球总量。 B.2 碎球率按式(B.2)计算: %10021QQQQP (B.2) 式中: P 碎球率(%)； Q初装球磨机内球量(t)； Q正常运转中添加的球量(t)； 1Q正常运转中球磨机排出的碎球量(t)； 2Q 停机检测时，在球磨机内的碎球量(t)。 _