CN1180118C - 不锈钢钢丸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不锈钢钢丸，用以解决喷丸金属表面处理工艺中钢丸易生锈及耐冲击性、耐磨擦性不强的问题，并提供相应的该钢丸的加工方法和设备；其化学成份及为：碳0.16～0.2%，硅1.6～1.9%，锰1.2～1.4%，铬17～18%，镍8～11%，硼0.6～1.2%；本发明使用的设备简单，操作方便，工序短、能有效地提高生产率，所产钢丸表面银亮不生锈，无需热处理或球磨，使用寿命长，喷丸时间短，喷抛效率高，被加工表面光亮无锈，喷砂机或抛丸机均可使用；可用于有色合金，铸件和不锈钢铸件，食品、医疗器械、工业制罐及汽车零配件，五金产品，工业用轧棍等表面清理去毛刺、除锈、抛光及表面强化等领域和场合。

Description

不锈钢钢丸

                   技术领域

本发明涉及金属产品及其加工方法和设备，特别是一种不锈钢钢丸及其加工方法和设备。

                   背景技术

金属表面处理包括除锈，抛光等内容。在有色金属、铸造及不锈钢铸造等领域，金属的表面处理是一项不可省略的工序，对产品和工程质量起相当重要的作用。喷丸是金属表面处理常用的方法之一。传统喷丸技术所用的都是普通碳钢制成的钢丸及钢砂，使用寿命短，易对环境造成污染。普通钢丸表面很容易氧化而产生铁锈，其耐冲击性和耐磨擦性不强。在喷射操作中会形成大量粉尘散发在空气中，破坏空气质量，对操作工人的身体也会造成严重损害，而且其除锈，抛光效果还需进一步提高。因而对钢丸材质的选择及加工方法的研究是必须进行的工作。普通钢丸的制造一般都采用机械方法——即离心抛丸方法生产。所需的生产设备多，工序长、生产效率低，要求场地大。众所周知，不同的材质，其生产方法和工艺制度不同，所制得的产品外形都是不一样的。

                    发明内容

本发明的目的是公开一种不锈钢钢丸，用以解决喷丸金属表面处理工艺中钢丸易生锈及耐冲击性、耐磨擦性不强的问题，并提供相应的该钢丸的加工方法和设备。

由于不锈钢具有抗氧化及耐蚀性的特殊优点而被广泛地用于几乎所有的工业部门中。特别是奥氏体不锈钢，品种繁多，性能和用途各异，但它们一般是在18-8型基础上演变发展起来的。我们也把基点放在18-8型上，通过添加金属元素来改善和达到产品一般预期要求。我们的试验也是从离心抛丸法开始。然而，不锈钢钢丸在离心抛出的过程中容易产生尾巴而形成蝌蚪状或泪滴状颗粒，达不到产品形状要求。在试验的基础上，我们利用一定压力的气体通过喷咀将不锈钢液切割喷射成细小钢丸颗粒，然后掉到冷却水中急速冷却而成球状。在多轮的试验中我们成功地掌握了用气体生产不锈钢丸的生产技术。

其工艺流程如附图2示。

其化学成份及成份重量百分比为：

          碳                 0.16～0.2％

          硅                 1.6～1.9％

          锰                 1.2～1.4％

          铬                 17～18％

          镍                 8～11％

          硼                 0.6～1.2％  其余为铁。

不锈钢钢丸的化学成分特别是硼对颗粒的圆度形成及性能有重要作用；合理控制气流压力，流量和喷咀角度大小，可获得粗细不同的不锈钢球型颗粒。

本发明使用的设备简单，操作方便，工序短、能有效地提高生产率，且生产出的不锈钢钢丸表面银亮不生锈，无需热处理或球磨。所说的钢丸使用寿命长，喷丸时间短，喷抛效率高，被加工表面光亮无锈，喷砂机或抛丸机均可使用。用此方法可生产各种材质的钢丸，为钢丸生产开辟了一条新路。可用于有色合金，铸件和不锈钢铸件，食品机械、医疗器械、工业制罐及汽车零配件，五金产品，工业用轧棍等表面清理去毛刺、除锈、抛光及表面强化等领域和场合。

                       附图说明

图1是本发明设备配置图。

图2是本发明工艺流程图。

图中：1-冶炼炉，2-不锈钢液，3-钢包，4-钢包出水口，5-气流，6-收集筒，7-钢丸，8-冷却水，9-金属熔滴，10-喷咀，11-压力气体喷射装置。

                    实施方式

不锈钢料在中频感应炉中熔炼，当炉料熔化后将硼铁加入到钢液中，熔清后造渣并添加硅和碳，调整温度，扒渣后开始浇钢，同时开启阀门喷气，浇铸毕后在收集筒内拿出钢丸进行清洗，然后装盘放入烘箱里，待水分完全干烘后进行筛选分类，并取样检测物理性能及化学成分，按不同尺寸分类包装。

在实践中我们通过各炉产品的对比，发现添加碳、硅、硼的产品颗粒圆度较好，没有添加上述元素的产品成不规则片状，球状颗粒较少。

碳在不锈钢中能提高钢丸的强度和硬度，但同时也降低钢丸的抗蚀性和塑性，添加量不能过高。

硅一般在不锈钢中的含量规定为小于1％，我们的加入量超过了常规的含量，主要是想增加钢水的流动性，避免堵包故障，再者硅可起到保护护碳的作用，减少碳的氧化损失。

硼，在不锈钢中几乎都不含硼，加硼是为了降低不锈钢液的溶点，增加强度和产品必须的硬度及耐磨性，延长使用寿命，降低成本。

当熔化的不锈钢金属液流通过钢包垂直降落并通过横向具有一定角度的气流交叉冲击时，便产生雾化使金属液散开成圆滑颗粒，这种固化液滴在空气中经一段距离的飞行后凝固成圆形固体颗粒掉入冷却水中，形成所说的不锈钢钢丸。

所说不锈钢钢丸的设备，包括冶炼炉、钢包、烘箱等，其特征是：加工设备还包括压力气体喷射装置，此气体喷射装置的喷咀对准钢包出水口。钢包出水口下方设有一钢丸容器或收集筒，容器或收集筒内盛装有冷却水，收集筒呈漏斗状。

实施例1，所说钢丸成份重量百分比为：

         碳                  0.16％

         硅                  1.6％

         锰                  1.2％

         铬                  17％

         镍                  8％

         硼                  0.6％其余为铁。

实施例2，所说钢丸成份重量百分比为：

         碳                  0.2％

         硅                  1.9％

         锰                  1.4％

         铬                  18％

         镍                  10％

         硼                  1.2％其余为铁。

实施例3，所说钢丸成份重量百分比为：

         碳                  0.18％

         硅                  1.75％

         锰                  1.3％

         铬                  17.5％

         镍                  11％

         硼                  0.6％其余为铁。

与本发明所说钢丸相关的几个指标：

微观结构  奥氏体

硬度(HV)≈470

散料比重≈4.2kg/dm³

颗粒度  0～4mm

Claims (7)

1、一种不锈钢钢丸，其特征是：其化学成份及成份重量百分比为：

        碳                0.16～0.2％

        硅                1.6～1.9％

        锰                1.2～1.4％

        铬                17～18％

        镍                8～11％

        硼                0.6～1.2％  其余为铁。

2、如权利要求1所说的不锈钢钢丸，其特征是：所说成份重量百分比为：

        碳                0.16％

        硅                1.6％

        锰                1.2％

        铬                17％

        镍                8％

        硼                0.6％    其余为铁。

3、如权利要求1所说的不锈钢钢丸，其特征是：所说成份重量百分比为：    碳                0.2％

        硅                1.9％

        锰                1.4％

        铬                18％

           镍                  10％

           硼                  1.2％    其余为铁。

4、如权利要求1所说的不锈钢钢丸，其特征是：所说成份重量百分比为：

           碳                  0.18％

           硅                  1.75％

           锰                  1.3％

           铬                  17.5％

           镍                  11％

           硼                  0.6％    其余为铁。

5、一种加工权利要求1所说不绣钢钢丸的方法，包括配料、熔化、浇钢、成丸、烘烤及筛选工序，其特征是：所说不锈钢钢丸采用雾化气喷工艺成丸，即当熔化的不锈钢金属液流通过钢包降落时，对其施以横向加压交叉气流的冲击，使金属液散开成雾化状，此固化液在空气中降落一段距离后凝固成圆形固体颗粒落入盛有冷却水的收集容器中形成所说钢丸。

6、一种加工权利要求1所说不锈钢钢丸的设备，包括冶炼炉、钢包、烘箱，钢丸收集容器或收集筒，其特征是：所说加工设备还包括压力气体喷射装置，此气体喷射装置的喷咀对准钢包出水口。

7、如权利要求6所说的加工不锈钢钢丸的设备，其特征是：在前述钢包出水口下方设有钢丸收集容器或收集筒，此容器或筒内盛装有冷却水，收集筒呈漏斗状。

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