CN115647370A - 一种轴承钢砂的制备工艺及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴承钢砂的制备工艺及应用。工艺，包括以下步骤：(1)选料；(2)淬火；(3)粗破；(4)精破；(5)回火；(6)冷却。本申请制备工艺成本低、硬度高、耐磨度高、韧性高；满足国家的低碳环保要求，降低碳排放，得到的轴承钢砂硬度高，尖角锋利，快速除锈。有弹性，不夹砂。粉尘低，利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及金属的加工领域，具体涉及C21D11/00，更具体涉及一种轴承钢砂的制备工艺及应用。
背景技术
钢砂的生产流程一般是将废钢料进行加热淬火处理，然后进行冷却回火。
CN1846864A公开了一种钢砂生产方法，包括：将废钢料进行加热淬火处理，然后破碎后筛分得到，然而其需要经过高温的淬火和回火，且对淬火的控制需要严格把控，不仅浪费大量人工经历，同时生产工艺时间长，效率低，无形中增加了成本。
CN102133643B同样提供了一种钢砂的生产方法，其操作更为繁琐，不仅需要增加烘干的操作，且生产时间长，生产效率有待提高。
发明内容
针对于上述问题，本发明公开了一种轴承钢砂的制备工艺，包括以下步骤：
(1)选料；
(2)淬火；
(3)粗破；
(4)精破；
(5)回火；
(6)冷却。
在一种实施方式中，所述步骤(1)包括：对轴承钢废料进行处理，筛选，将轴承钢废料处理为块状的轴承钢片，厚度不超过7毫米，直径不超过60毫米。
优选的，所述块状的轴承钢片，厚度不超过5毫米，直径不超过50毫米。
在一种实施方式中，所述轴承钢废料的材质为GCr15和/或GCr9，优选为GCr15。
在一种实施方式中，所述步骤(2)包括：将原料送入淬火炉进行淬火处理，将淬火后的材料通过破碎机进行破碎，同时，通过网眼直径1-3cm的振动筛筛选颗粒度适合的材料流向下一道工序。
优选的，所述淬火炉温度为860-900℃，淬火时间为30-90min。
进一步优选的，所述淬火炉温度为880℃，淬火时间为45min。
优选的，所述淬火炉采用高铝纤维模板。
跟传统的耐火砖的保温有着本质的区别，可以快速升温(比耐火砖升温提高3分之一，冷炉升温30分钟就达到所需温度)，保温性能超好，能有效的节能减排。
在一种实施方式中，所述步骤(3)包括：截留颗粒度不合适的材料返回再次粗破碎，直至所有材料的颗粒度都达标。
在一种实施方式中，所述步骤(4)包括：通过对辊式破碎机对粗破碎后的材料进行分级破碎，每一级破碎机都配备筛分系统，筛分系统将材料的颗粒度按照设定进行分流，使颗粒度合适的材料可以流向下一级破碎，同时，使颗粒度较大的材料回流上一级破碎，通过分级破碎和筛分系统的配合，实现逐级破碎，并且在最后一道筛分系统中，放置12目-80目筛网，进行筛选和收集各个不同颗粒度型号的半成品。
在一种实施方式中，所述步骤(5)包括：将步骤(4)中合格的半成品进行回火处理。
优选的，所述回火温度在400-650℃之间，回火时间为40-50min。
进一步优选的，所述回火温度在500-600℃之间，回火时间为40-50min，比如，所述回火温度为550℃，回火时间为42min。
本领域技术人员知晓在进行回火时，可以根据不同的需要进行回火温度的设定，然而申请人根据公开的现有技术公开，对于钢砂材料在低温(低于200℃)或者高温(高于600℃)进行回火，发现在低温回火时需要较长时间的回火，在高温回火时会造成钢砂材料的变形和开裂，申请人再次根据现有技术中采用两段或者多段回火时，虽然在一定程度上防止钢砂开裂和变形，但是，其工序复杂，同样影响操作的繁杂，在经过后续一系列的研究申请人意外发现，当选用的轴承钢片进行特定的选料，即厚度不超过5毫米，直径不超过50毫米，经过本申请特定的淬火、粗破、精破后，经过本申请特定温度条件下的回火，不仅需要较短时间的回火温度，同时避免了高温钢砂件的变形和开裂的问题，申请人认为可能的原因是本申请中特定的轴承钢片，在淬火后产生的残余应力合适，经过后期的粗破、精破、回火后，可以有效消除之前残留的应力，同时避免了高温条件下的变形和开裂问题。
传统的回火炉是一个箱体，钢砂放进去后密封转动升温，这样的钢砂回火不均匀，硬度高低不等。而本发明的钢砂经过此却能获得均匀的回火，硬度均匀。
回火后冷却，可以让高温的钢砂能够迅速冷却，冷却后的钢砂直接入料仓，包装入库。
在一种实施方式中，步骤(2)和步骤(4)最后筛选的方式为采用叠式筛分。
采用叠式筛分。可以一次性把各种型号的分离出来。不合规格的可以重新回破碎机做破碎。这些都是循环的。无需人工。
本发明第二个方面提供了一种所述轴承钢砂的制备工艺得到的钢砂应用于表面处理上，给钢铁除锈使用。并且可以通过行走速度和温度的高低调整，可以满足客户的个性化硬度需求。
此外，该轴承钢砂的制备工艺应用于智能化生产系统，在手机上可以看到整个工艺流程。
有益效果：
1、本发明所述的制备工艺，成本低、硬度高、耐磨度高、韧性高；
2、本发明所述制备工艺，满足国家的低碳环保要求，降低碳排放。
3、通过本发明制备得到的轴承钢砂硬度高，尖角锋利，快速除锈。有弹性，不夹砂。粉尘低，利用率高。
具体实施方式
实施例1
一种轴承钢砂的制备工艺，包括以下步骤：
(1)选料；
对轴承钢废料进行处理，筛选，将轴承钢废料处理为块状的轴承钢片，厚度不超过5毫米，直径不超过50毫米。其中，轴承钢废料的材质为GCr15。经过湖北省钢结构产品质量检验检测中心进行成分检测结果如下：
测试环境条件为：温度：26℃，湿度：50％RH；检验设备：ARL3460型直读光谱仪；检验方法：GB/T 4336-2016。
(2)淬火；
将原料送入淬火炉(材质为高铝纤维模板)进行淬火处理(860℃，90min)，将淬火后的材料通过破碎机进行破碎，同时，通过网眼直径1-3cm的振动筛筛选颗粒度适合的材料流向下一道工序。
(3)粗破；
截留颗粒度不合适的材料返回再次粗破碎，直至所有材料的颗粒度都达标。
(4)精破；
通过对辊式破碎机对粗破碎后的材料进行分级破碎，每一级破碎机都配备筛分系统，筛分系统将材料的颗粒度按照设定进行分流，使颗粒度合适的材料可以流向下一级破碎，同时，使颗粒度较大的材料回流上一级破碎，通过分级破碎和筛分系统的配合，实现逐级破碎，并且在最后一道筛分系统中，放置12目-80目筛网，进行筛选和收集各个不同颗粒度型号的半成品。
(5)回火，温度为500℃，时间为70min；
(6)冷却。
该轴承钢砂的制备工艺应用于智能化生产系统。
所述轴承钢砂的制备工艺的到的钢砂应用于表面处理上，给钢铁除锈使用。
实施例2
一种轴承钢砂的制备工艺，同实施例1，不同之处在于，步骤(2)中淬火温度为900℃，时间为30min；步骤(5)中回火温度为600℃，时间为75min，步骤(2)和步骤(4)采用叠式筛分。
实施例3
一种轴承钢砂的制备工艺，同实施例1，不同之处在于，步骤(2)中淬火温度为880℃，时间为45min；步骤(5)中回火温度为550℃，时间为42min，步骤(2)和步骤(4)采用叠式筛分。
实施例4
一种轴承钢砂的制备工艺，同实施例3，不同之处在于，步骤(5)中，回火温度为650℃。
实施例5
一种轴承钢砂的制备工艺，同实施例3，不同之处在于，步骤(1)中轴承钢片的厚度在10-15毫米，直径在55-60毫米，步骤(5)中回火温度为460℃，回火时间为90min。
实施例6
一种轴承钢砂的制备工艺，同实施例3，不同之处在于，步骤(5)中，回火温度为450℃，回火时间为42min。
经过测试得到的钢砂的硬度低于实施例3的钢砂硬度。
性能测试
分别记录实施例1-5得到的钢砂是否出现变形、开裂的现象，若无则记为合格，否则记为不合格。
表1
| 实施例1 | 合格 |
| 实施例2 | 合格 |
| 实施例3 | 合格 |
| 实施例4 | 不合格 |
| 实施例5 | 不合格 |
此外，本申请实施例1-3得到的钢砂尖角锋利，钢砂表面无部分弧面。
Claims (10)
1.一种轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)选料；(2)淬火；(3)粗破；(4)精破；(5)回火；(6)冷却。
2.根据权利要求1所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)包括：对轴承钢废料进行处理，筛选，将轴承钢废料处理为块状的轴承钢片，厚度不超过7毫米，直径不超过60毫米。
3.根据权利要求1所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，所述轴承钢废料的材质为GCr15和/或GCr9。
4.根据权利要求3所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)包括：将原料送入淬火炉进行淬火处理，将淬火后的材料通过破碎机进行破碎，同时，通过网眼直径1-3cm的振动筛筛选颗粒度适合的材料流向下一道工序。
5.根据权利要求4所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，所述淬火炉温度为860-900℃，淬火时间为30-90min。
6.根据权利要求5所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)包括：截留颗粒度不合适的材料返回再次粗破碎，直至所有材料的颗粒度都达标。
7.根据权利要求6所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，所述步骤(4)包括：通过对辊式破碎机对粗破碎后的材料进行分级破碎，每一级破碎机都配备筛分系统，筛分系统将材料的颗粒度按照设定进行分流，使颗粒度合适的材料可以流向下一级破碎，同时，使颗粒度较大的材料回流上一级破碎，通过分级破碎和筛分系统的配合，实现逐级破碎，并且在最后一道筛分系统中，放置12目-80目筛网，进行筛选和收集各个不同颗粒度型号的半成品。
8.根据权利要求7所述轴承钢砂的制备工艺，其特征在于，步骤(2)和步骤(4)最后筛选的方式替换为采用叠式筛分。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述轴承钢砂的制备工艺得到的钢砂应用于钢铁除锈。
10.一种根据权利要求1-8任一项所述轴承钢砂的制备工艺应用于智能化生产系统。
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| CN202211304025.1A CN115647370A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 一种轴承钢砂的制备工艺及应用 |
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- 2022-10-24 CN CN202211304025.1A patent/CN115647370A/zh active Pending
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