一種拋丸機用鋼丸的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種拋丸機用鋼丸的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：1）熔煉：將配比好的原料組合物熔煉成鋼水，倒入中間包，采用脫氧劑脫氧；2）離心成型法成丸：將脫氧后的鋼水澆入高速旋轉(zhuǎn)的離心盤內(nèi)，在離心力的作用下甩出落入冷卻水池，撈出后烘干得成型的鑄態(tài)鋼丸；3）熱處理：將成型的鑄態(tài)鋼丸加熱到890-910℃保持10-15分鐘后水冷淬火，然后在200-210℃下進行回火處理25-35分鐘，回火后采用鋼板振動篩水冷法快速冷卻即可。
【專利說明】一種拋丸機用鋼丸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種拋丸機用鋼丸的制備方法。
【背景技術(shù)】 [0002]目前鑄鋼丸廣泛應用于機械、造船、汽車、飛機及集裝箱制造業(yè)零部件的表面清理、除銹、去漆及強化。隨著航天、航空及特殊領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)件表面質(zhì)量要求的日益提高以及人們的環(huán)境保護意識的增強，特種鋼丸的研究開發(fā)是近年來研究的熱點。原來用酸洗處理的大量鋼件，目前大部分改為用拋噴丸清理代替以減少廢酸和污水等的排放，使拋噴丸清理用鑄鋼丸的用量進一步增加。目前，國內(nèi)外使用的鑄鋼丸產(chǎn)品主要有低碳和高碳兩大類。高碳鑄鋼丸因含碳量高(0.8-1.2wt.% C)，經(jīng)離心或霧化成丸后冷卻到室溫形成高碳片狀馬氏體組織，并產(chǎn)生大量裂紋，雖經(jīng)再次加熱淬火和回火處理，裂紋仍會存在，因而脆性大，不耐沖擊，在表面拋丸、噴砂清理和噴丸強化過程中容易破碎，耗損量大。低碳鑄鋼丸含碳量低(小于0.2wt.% C)，韌性高，但硬度低，不耐磨，而且由于熔點高，鋼液流動性差，收縮大，造成鋼丸疏松和空心缺陷多，盡管通過100%替代法測定的ERVIN循環(huán)壽命比高碳鋼丸高，但在鋼件清理時由于低碳鑄鋼丸硬度低，清理效率低，清理時間長，清理相同量的鋼件實際所消耗的低碳鋼丸并沒有減少，有時反而會增加。容易破碎和磨損的鋼丸在繼續(xù)拋打的過程中還會產(chǎn)生粉塵，使被清理鋼件的表面清潔度降低。在進行噴丸強化處理提高疲勞強度時，破碎的高碳鋼丸還會劃傷工件的表面而使疲勞強度降低。中國專利200910016072.4公開了一種中碳鑄鋼丸，其原料組成為碳0.35-0.65%，硅0-0.3%，錳
0.35-1.5%，磷0-0.05%，硫0-0.05%，其余為鐵。相應的，其制備方法中，半成品鑄態(tài)中碳鑄鋼丸加熱溫度為820-860°C，水冷淬火后回火溫度為150-550°C。實驗發(fā)現(xiàn)，通過該工藝中較高溫度回火時，制備的中碳鑄鋼丸硬度較低；當采用較低溫度回火時，硬度高但韌性明顯不足，循環(huán)使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種拋丸機用鋼丸的制備方法，該鋼丸既具有高硬度，又具有適當?shù)捻g性，可避免在使用時破碎。
[0004]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種拋丸機用鋼丸的制備方法，所述鋼丸的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成:C:0.65-0.75, S1:0.05-0.15,Mn:1.5-1.7, P S 0.020, S:≤ 0.020, Cr:0.6-0.8, Ni:
0.3-0.5，V:0.06-0.08，Al:0.02-0.04，Cu:0.3-0.5，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；所述制
備方法包括如下步驟:
[0006]I)熔煉:將配比好的原料組合物熔煉成鋼水，倒入中間包，采用脫氧劑脫氧；
[0007]2)離心成型法成丸:將脫氧后的鋼水澆入高速旋轉(zhuǎn)的離心盤內(nèi)，在離心力的作用下甩出落入冷卻水池，撈出后烘干得成型的鑄態(tài)鋼丸；
[0008]3)熱處理:將成型的鑄態(tài)鋼丸加熱到890_910°C保持10_15分鐘后水冷淬火，然后在200-210°C下進行回火處理25-35分鐘，回火后采用鋼板振動篩水冷法快速冷卻即可。
[0009]本發(fā)明鋼丸適當降低碳含量，并配合適當?shù)暮辖鹪?，其中鉻、錳、釩是主要的硬化元素和提高淬透性的元素，鋁是細化晶粒元素，有害元素硫、磷的含量均限制在較低的水平，添加適量的鎳以提高強韌性。本發(fā)明的鋼丸含碳量既可以保證鋼丸具有高的硬度，又可以避免離心成型和加熱淬火過程中產(chǎn)生裂紋，從而增加韌性。同時鑄鋼丸中的鉻，使鋼丸中的碳化物類型由Fe3C型滲碳體變成(Fe，Cr) 3C型合金滲碳體，這種合金滲碳體的硬度高，因而耐磨性好。此外，合金元素Cr的加入提高了鋼丸的抗回火穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0011]本發(fā)明鋼丸具有高強度、高硬度、高耐磨性、耐沖擊的特性。本發(fā)明的耐磨鋼球的硬度高，其表面硬度可達HRC63-65，而且硬度分布均勻、內(nèi)外硬度差較小，同一剖面硬度差
HRC2-5，無淬火軟點等缺陷。本耐磨鋼球的沖擊性能良好，磨球的沖擊值可以達到20-25J/
cm2。
【具體實施方式】
[0012]實施例一
[0013]一種拋丸機用鋼丸的制備方法，所述鋼丸的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成:C:0.65，Si:0.15，Mn:1.5，P ：≤ 0.020，S：≤ 0.020，Cr:0.8，N1:0.3，V:0.08，Al:
0.02，Cu:0.5，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0014]1)熔煉:將配比好的原料組合物熔煉成鋼水，倒入中間包，采用脫氧劑脫氧；
[0015]2)離心成型法成丸:將脫氧后的鋼水澆入高速旋轉(zhuǎn)的離心盤內(nèi)，在離心力的作用下甩出落入冷卻水池，撈出后烘干得成型的鑄態(tài)鋼丸；
[0016]3)熱處理:將成型的鑄態(tài)鋼丸加熱到890°C保持15分鐘后水冷淬火，然后在200°C下進行回火處理35分鐘，回火后采用鋼板振動篩水冷法快速冷卻即可。
[0017]實施例二
[0018]一種拋丸機用鋼丸的制備方法，所述鋼丸的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成:C:0.75，Si:0.05，Mn:1.7，P ：≤ 0.020，S ：≤ 0.020，Cr:0.6，N1:0.5，V:0.06，Al:
0.04，Cu:0.3，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0019]1)熔煉:將配比好的原料組合物熔煉成鋼水，倒入中間包，采用脫氧劑脫氧；
[0020]2)離心成型法成丸:將脫氧后的鋼水澆入高速旋轉(zhuǎn)的離心盤內(nèi)，在離心力的作用下甩出落入冷卻水池，撈出后烘干得成型的鑄態(tài)鋼丸；
[0021]3)熱處理:將成型的鑄態(tài)鋼丸加熱到910°C保持10分鐘后水冷淬火，然后在210°C下進行回火處理25分鐘，回火后采用鋼板振動篩水冷法快速冷卻即可。
[0022]實施例三
[0023]一種拋丸機用鋼丸的制備方法，所述鋼丸的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成:C:0.70，Si:0.10，Mn:1.6，P:≤ 0.020，S:≤ 0.020，Cr:0.7，Ni:0.4，V:0.07，Al:
0.03，Cu:0.4，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0024]1)熔煉:將配比好的原料組合物熔煉成鋼水，倒入中間包，采用脫氧劑脫氧；
[0025]2)離心成型法成丸:將脫氧后的鋼水澆入高速旋轉(zhuǎn)的離心盤內(nèi)，在離心力的作用下甩出落入冷卻水池，撈出后烘干得成型的鑄態(tài)鋼丸；[0026]3)熱處理:將成型的鑄態(tài)鋼丸加熱到900°C保持13分鐘后水冷淬火，然后在205°C下進行回火處理30 分鐘，回火后采用鋼板振動篩水冷法快速冷卻即可。
【權(quán)利要求】
1.一種拋丸機用鋼丸的制備方法，其特征在于，所述鋼丸的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成:c:0.65-0.75，S1:0.05-0.15，Mn:1.5-1.7，P S 0.020，S S 0.020，Cr:`0.6-0.8，Ni:0.3-0.5，V:0.06-0.08，Al:0.02-0.04，Cu:0.3-0.5，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟: 1)熔煉:將配比好的原料組合物熔煉成鋼水，倒入中間包，采用脫氧劑脫氧； 2)離心成型法成丸:將脫氧后的鋼水澆入高速旋轉(zhuǎn)的離心盤內(nèi)，在離心力的作用下甩出落入冷卻水池，撈出后烘干得成型的鑄態(tài)鋼丸； 3)熱處理:將成型的鑄態(tài)鋼丸加熱到890-910°C保持10-15分鐘后水冷淬火，然后在200-210°C下進行回火處理25-``35分鐘，回火后采用鋼板振動篩水冷法快速冷卻即可。
【文檔編號】B22F9/10GK103789696SQ201210435221
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】諸金平 申請人:錫山區(qū)鵝湖慧盾機械廠