CN108715978A - 钝化合金研磨强化钢丸的制备方法 - Google Patents
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- C23C22/182—Orthophosphates containing manganese cations containing also zinc cations
Abstract
本发明公开了一种钝化合金研磨强化钢丸的制备方法，本质上采用钢丝切丸的方法制备，所述研磨强化钢丸的金相组织为变形珠光体，其材质以元素重量百分比计为：碳0.70～0.85％，锰0.60～1.0％，硅0.20～0.40％，硫≤0.01％，磷≤0.02％，铬0.035～1.0％，镍0.035～1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明采用元素含量与成品钝化合金研磨强化钢丸一致的合金热处理线材为原材料生产而成，钝化合金研磨强化钢丸的元素比例一致性高，硬度偏差小，密度高，粒度尺寸大小均匀，强度高，无空心，无裂痕，对金属表面强化效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢丝切丸金属磨料，具体是一种钝化合金研磨强化钢丸的制备方法。
背景技术
钢材在长期存放过程中表面一般有氧化皮、铁锈、油脂及其他杂质存在，在涂装前必须将它除尽。现在普遍采用抛丸处理方式，即利用抛丸设备高速旋转的叶轮将磨料抛向构件表面，产生打击和磨削作用达到清理和强化表面强度的目的。
对钢材进行表面处理的磨料按照材质可分为非金属类与金属类。非金属磨料一般有铜矿砂、石英砂、河砂、刚玉、玻璃等，其不足之处是破碎率高、灰尘多、污染严重。
金属磨料根据材质可分为白口铸铁丸、脱碳退火铸铁丸、铸钢丸及钢丝切丸，其中钢丝切丸的使用寿命长、清理效率高且处理后表面粗糙度小。金属磨料的具体材质见《钢结构抛丸(喷丸)清理用金属磨料的对比分析》(刘如伟等《钢结构》2004年第2期第19卷总第71期)。
《高强钢板抛丸清理用金属磨料对比分析》(娄创、吴锋景《现代涂装》2012年10月第15卷第10期)报道，钢丝切丸的使用寿命最高为4135次。
公开号为CN101698922A的中国专利公开了一种强化钢丸，其特征在于，其包括下述组份：碳0.8-0.85％，锰0.65-0.8％，硅0.2-0.3％，硫0.01-0.02％和磷0.01-0.02％％，铁补足重量百分比至100％。其主要用于表面强化，疲劳寿命最高为5000次。
公开号为CN10198923A的中国专利公开了一种钢丸，其特征在于，其包括下述组份：碳0.43-0.50％，锰0.50-0.65％，硅0.2-0.3％，硫0.01-0.02％和磷0.01-0.02％，铁补足重量百分比至100％。
公开号为CN101698924A的中国专利公开了一种金属表面清理和强化的钢丸，其特征在于，其包括下述组份：碳0.7-0.75％，锰0.7-0.8％，硅0.2-0.3％，硫0.01-0.02％和磷0.01-0.02％％，铁补足重量百分比至100％。
申请号为200810123734.3的中国专利公开了一种强化钢丸，其特征在于：其重量百分组成为碳0.45～0.85％，锰0.30～1.30％，硅0.15～0.35％，硫≤0.050％，磷≤0.040％，余量为铁和不可避免的杂质。
上述文献和专利的全文作为背景技术在此引用。
发明内容
本发明的目的是提供一种钝化合金研磨强化钢丸的制备方法。
本发明具体采用的技术方案是：
钝化合金研磨强化钢丸的制备方法，包括如下步骤：
1)退火：将合金线材进行等温退火处理，使其强度降低，以达到拉丝的目的；其中，所述合金线材的材质以元素百分比计为：碳0.70～0.85％，锰0.60～1.0％，硅0.20～0.40％，硫≤0.01％，磷≤0.02％，铬0.035-1.0％，镍0.035-1.0％，余量为铁和不可避免的杂质；
2)磷化：采用磷化液对合金线材进行磷化，所述磷化液中添加有0.1-1wt％的润滑剂，所述润滑剂是液体石蜡；
3)将合金线材拉丝，拉成尺寸为0.2-2mm的钢丝；
4)裁切；
5)钝化：采用钝化设备对圆柱体切段相互间进行高速撞击，以消除内在应力，增加产品的抗击打能力；
6)研磨：采用研磨设备对圆柱体进行揉搓式研磨，直至产品的形状为多棱球形或多棱椭圆形；
7)筛分；
8)检测、入库。
优选地，所述钝化合金研磨强化钢丸硬度为HRC55-65，抗拉强度为2000-2500MPa，酒精密度≥7.8/cm3，堆积密度为5.0g/cm3。
优选地，所述研磨强化钢丸的形状为多棱球体或多棱椭圆体。
申请人发现，本发明的钝化方法结合揉搓式研磨，能更好的消除产品内在应力，本发明产品的使用时，产品不易开裂，使用寿命长。
本发明采用元素含量与成品钝化合金研磨强化钢丸一致的合金热处理线材为原材料生产而成，钝化合金研磨强化钢丸的元素比例一致性高，硬度偏差小，密度高，粒度尺寸大小均匀，强度适中，无空心，无裂痕，对金属表面强化效率有明显提高。
本发明中添加了铬、镍，其作用是：
1)强化炭素体并细化和增多变形珠光体，提高产品的强度，不显著影响产品的塑性；
2)可使碳含量适当降低，可使产品韧性和塑性有所改善，进而提高产品寿命；
3)碳含量适当降低，在用于光亮度高的构件强化时，强化效率高，且构件表面无暗点。具体见表1。
表1：强化使用对比表
其中，100％替代寿命采用SAEJ445标准检测。
具体实施方式
实施例1：材质
研磨强化钢丸的金相组织为变形珠光体，其材质以元素百分比计为：碳0.70～0.85％，锰0.60～1.0％，硅0.20～0.40％，硫≤0.01％，磷≤0.02％，铬0.035-1.0％，镍0.035-1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。
申请人通过试验发现，当铬的含量均低于0.015％时，产品理化特性(特别是产品塑性、强度和使用寿命)与铬含量无关；当铬的含量均大于0.035％时，铬含量与产品强度呈正比关系，当铬含量大于1％时，成本高，且使产品的塑性降低，产品使用寿命降低。
当镍的含量低于0.015％时，产品理化特性(特别是产品塑性、强度和使用寿命)与镍含量无关；当镍含量高于0.035％时，产品抗疲劳能力(使用寿命)与镍含量呈正比关系，当镍含量高于1％时，成本高，且使产品的塑性降低，产品使用寿命降低。
实施例2：制法
1)退火：将合金线材进行等温退火处理，使其强度降低，以达到拉丝的目的。
2)磷化：采用磷化液对合金线材进行磷化，所述磷化液中添加有0.1-1wt％的润滑剂，所述润滑剂是液体石蜡。磷化液是由Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2和Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10。
3)将合金线材拉丝，拉成尺寸为0.2-2mm的钢丝；
4)裁切；
5)钝化：采用钝化设备对圆柱体切段相互间进行高速撞击，以消除内在应力，增加产品的抗击打能力。
6)研磨：采用研磨设备对圆柱体进行揉搓式研磨，直至产品的形状为多棱球形或多棱椭圆体。
7)筛分；
8)检测、入库。
Claims (3)
1.钝化合金研磨强化钢丸的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
1)退火：将合金线材进行等温退火处理，使其强度降低，以达到拉丝的目的；其中，所述合金线材的材质以元素百分比计为：碳0.70～0.85％，锰0.60～1.0％，硅0.20～0.40％，硫≤0.01％，磷≤0.02％，铬0.035-1.0％，镍0.035-1.0％，余量为铁和不可避免的杂质；
2)磷化：采用磷化液对合金线材进行磷化，所述磷化液中添加有0.1-1wt％的润滑剂，所述润滑剂是液体石蜡；
3)将合金线材拉丝，拉成尺寸为0.2-2mm的钢丝；
4)裁切；
5)钝化：采用钝化设备对圆柱体切段相互间进行高速撞击，以消除内在应力，增加产品的抗击打能力；
6)研磨：采用研磨设备对圆柱体进行揉搓式研磨，直至产品的形状为多棱球形或多棱椭圆形；
7)筛分；
8)检测、入库。
2.根据权利要求1所述的钝化合金研磨强化钢丸的制备方法，其特征是，所述钝化合金研磨强化钢丸硬度为HRC55-65，抗拉强度为2000-2500MPa，酒精密度≥7.8/cm3，堆积密度为5.0g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述钝化合金研磨强化钢丸的制备方法，其特征是，所述研磨强化钢丸的形状为多棱球体或多棱椭圆体。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110962049A (zh) * | 2019-10-26 | 2020-04-07 | 江苏亿达铸造机械有限公司 | 一种硬度与韧性兼备的钢丝切丸及其加工方法 |
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2018
- 2018-06-06 CN CN201810572944.4A patent/CN108715978A/zh active Pending
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