KR101237904B1 - Zinc-based alloy shots - Google Patents
Zinc-based alloy shots Download PDFInfo
- Publication number
- KR101237904B1 KR101237904B1 KR1020127007236A KR20127007236A KR101237904B1 KR 101237904 B1 KR101237904 B1 KR 101237904B1 KR 1020127007236 A KR1020127007236 A KR 1020127007236A KR 20127007236 A KR20127007236 A KR 20127007236A KR 101237904 B1 KR101237904 B1 KR 101237904B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- zinc
- based alloy
- shot
- mass
- alloy shot
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C11/00—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
- B24C1/083—Deburring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
- B24C1/086—Descaling; Removing coating films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C18/00—Alloys based on zinc
- C22C18/02—Alloys based on zinc with copper as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C18/00—Alloys based on zinc
- C22C18/04—Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은, 분진 폭발의 위험이 없고 쇼트 블라스팅에 의한 버제거 및 연마 세정 능력이나 쇼트 피닝에 의한 압축 잔류응력의 부여 능력이 높은데다가, 투사에 의한 쇼트의 소모량이 적은 아연계 합금 쇼트를 제공한다.
첨가 원소로서 Al: 0.5~6.5질량%、Cu: 0.5~4.5질량%를 포함하는 동시에, Al 및 Cu의 질량조성비(Al/Cu): 1.0~13.0, 합계량(Al+Cu): 1.5~10.5질량%이며, 비커스 경도가 90~190HV인 3성분계의 아연계 합금 쇼트 및 첨가원소로서 Al: 0.5~6.5질량%、Cu: 0.5~4.5질량%、Mg: 0.01~0.2질량%를 포함하며, Al 및 Cu의 질량조성비(Al/Cu): 1.0~13.0, 첨가량 합계(Al+Cu): 1.5~8.0질량%이며, 비커스 경도가 90~190HV인 4성분계의 아연계 합금 쇼트.The present invention provides a zinc-based alloy shot which has no risk of dust explosion, high burr removal by shot blasting, abrasive cleaning capability and provision of compressive residual stress by shot peening, and low consumption of shot by shot. .
As an additive element, AEL: 0.5-6.5 mass%, Cu: 0.5-4.5 mass%, Mass composition ratio (Al / Cu) of AEL and Cu, 1.0-13.0, and total amount (Al + Cu): 1.5-10.5 mass %, Vickers hardness of 90-190HPa, three-component zinc-based alloy short and additive element, A: 0.5-6.5 mass%, Cu: 0.5-4.5 mass%, Mg: 0.01-0.2 mass%, The mass composition ratio (Cu) of Cu, 1.0-3.0, the total amount of addition (Ac + Cu): 1.5-8.0 mass%, and the four-component zinc-based alloy shot of Vickers hardness of 90-190HPa.
Description
본 발명은, 예를 들면 알루미늄 다이캐스트제품이나 알루미늄 주물제품 등을 예로 하는 비철(nonferrous)금속부품의 버(burrs) 및 핀(fins)의 제거(이하 「버제거(deflashing)」라고 기재), 및 주조품의 모래 제거(sand strip), 도형(塗型, coatings)이나 이형제(parting agents)의 소착(burnt deposits) 제거, 또는, 산화막이나 플로우마크(scales or flow lines)의 제거(이하, 「연마 세정(grinding and cleaning)」이라고 기재)를 목적으로 한 쇼트 블라스팅이나, 비철금속 부품 또는 비철금속 부품의 용접부의 피로강도 개선을 목적으로 한 쇼트 피닝에서 사용되는 투사 가공(블라스팅 가공)용의 쇼트에 관한 것이다.The present invention removes burrs and fins of nonferrous metal parts such as, for example, aluminum die-cast products and aluminum casting products (hereinafter referred to as "deflashing"), And sand strips of castings, removal of burnt deposits of coatings or parting agents, or removal of oxides or scales or flow lines (hereinafter referred to as "polishing". Shot blasting for the purpose of "grinding and cleaning" or for shot machining used in shot peening for the purpose of improving the fatigue strength of welded parts of non-ferrous metal parts or non-ferrous metal parts. .
본 명세서에서, 비커스 경도(Vickers hardness)는, JIS Z 2244에 있어서, 시험력 0.4093N, 시험력의 유지시간: 10~15s의 조건으로 측정한 것을 의미하고, 「000HV0.05」라고 표시되는 것이지만, 단지 「000HV」라고 약기(略記)한다.In this specification, Vickers hardness means the thing measured on condition of the test force 0.4093N and the holding time of test force: 10-15s in JIS Z 2244, but is displayed as "000HV0.05", , Abbreviated as "000HV".
또한, 합금조성을 나타내는 「%」는, 특히 단정하지 않는 한 「질량%」를 의미한다.In addition, "%" which shows an alloy composition means "mass%", unless it is particularly determined.
종래, 자동차부품 등에 사용되고 있는 알루미늄계 합금 또는, 아연계 합금 또는, Mg계 합금을 예로 하는 비철금속제의 다이캐스트 제품(die-cast parts)에 있어서는, 성형품(成型品)(成形品)의 버제거나 연마 세정 등을 목적으로 한 표면처리로서, 쇼트라고 불리는 작은 볼을 고속으로 피처리품에 투사하는 쇼트 블라스팅이 많이 사용되고 있다.Conventionally, die-cast parts made of non-ferrous metals such as aluminum-based alloys, zinc-based alloys, or Mg-based alloys, which are used in automobile parts or the like, may be used to eliminate molded articles. As a surface treatment for the purpose of abrasive cleaning etc., shot blasting which projects a small ball called shot to a to-be-processed object at high speed is used a lot.
또 최근에는, 비철금속부품이나 비철금속부품의 용접부의 피로강도 향상을 목적으로 한 표면처리로서, 상기 쇼트 블라스팅과 마찬가지로, 쇼트를 고속으로 피처리품에 투사하는 쇼트 피닝이 많이 사용되고 있다.In recent years, as a surface treatment for the purpose of improving the fatigue strength of welded portions of non-ferrous metal parts and non-ferrous metal parts, shot peening for projecting shots to an object to be processed at high speed has been used, similarly to shot blasting.
이 쇼트 블라스팅에 이용되는 쇼트의 재료로서는, 알루미늄계 합금, 스테인리스, 아연계 합금으로 이루어지는 쇼트가 일반적으로 사용되어 왔다.As a material of the shot used for this shot blasting, the shot which consists of aluminum type alloy, stainless steel, and zinc type alloy has been used generally.
알루미늄계 합금 쇼트는, 비중이 가볍기 때문에 피처리품의 연마 세정 능력이 충분하지 않고, 또한 알루미늄의 재료특성에 근거해 쇼트 블라스팅 중에 발생하는 쇼트 파쇄에 기인하는 분진운(cloud of dust)의 폭발 감도는 높고, 게다가 폭발 하한농도도 낮다. 이 때문에, 여분의 작업 안전관리를 필요로 한다.Due to the low specific gravity, aluminum-based alloy shots do not have sufficient abrasive cleaning ability, and the explosion sensitivity of the cloud of dust due to shot fracture occurring during shot blasting based on the material properties of aluminum It is high, and the lower explosion concentration is low. For this reason, extra work safety management is required.
스테인리스 쇼트는, 화학물질 배출 이동량 신고 제도(PRTR, "Pollutant Release and Transfer Register" 제도)의 대상이 되는 Ni(정령(政令)번호 231)이나 Cr(정령번호 68)을 포함하고 있다. 이 때문에, 작업 안전이나 환경보전의 견지에서, 사용 제한의 방향에 있다.The stainless steel shot includes Ni (Spirit No. 231) and Cr (Spirit No. 68), which are subject to the chemical emission movement notification system (PRTR, "Pollutant Release and Transfer Register" system). For this reason, it is in the direction of restriction | limiting of use from a viewpoint of work safety and environmental conservation.
아연계 합금 쇼트는, 알루미늄계 합금 쇼트나 스테인리스 쇼트와 비교하여, 쇼트 파쇄에 기인하는 분진운의 폭발 감도가 낮고 게다가 폭발 하한농도도 높다. 이 때문에, 안전성의 면에서 비철금속제의 다이캐스트 제품의 쇼트 블라스팅이나 쇼트 피닝용의 쇼트로서 최근에는 가장 많이 사용되고 있다.Zinc-based alloy shots have a lower explosion sensitivity of dust clouds due to shot fracture and higher explosion lower concentrations than aluminum alloy shots and stainless steel shots. For this reason, in view of safety, it is most recently used as shot blasting and shot peening of non-ferrous metal die-cast products.
아연계 합금 쇼트에 관한 선행 기술문헌으로서, 본 발명의 특허성에 영향을 주는 것이 아니지만, 특허문헌 1~5 등이 존재한다.As prior art documents relating to zinc-based alloy shots, although there is no influence on the patentability of the present invention, Patent Documents 1 to 5 and the like exist.
쇼트 블라스팅에 의한 버제거나 연마 세정, 게다가는 쇼트 피닝에 의한 피로 수명의 향상 등을 목적으로 한 표면처리에 있어서, 피처리물의 표면경도에 따른 쇼트를 이용하는 것이, 이들의 목적 달성을 위해서는 바람직하다.In the surface treatment for the purpose of the blow blasting, the abrasive cleaning by the shot blasting, and the improvement of the fatigue life by the shot peening, etc., it is preferable to use the shot according to the surface hardness of the to-be-processed object in order to achieve these objectives.
예를 들면, 비커스 경도 90~110HV의 알루미늄 다이캐스트 제품에는, 그들의 경도 근방 혹은 이상의 쇼트를 이용하는 것이 바람직하다.For example, it is preferable to use the short vicinity of those hardness or more for aluminum die-casting products of Vickers hardness 90-110 HPa.
그러나, 이들의 경도 이상의 아연계 합금 쇼트에 있어서, 인성(toughness)을 가지는 것은 그다지 유용되고 있지 않다. 아연계 합금 쇼트는, 통상 경도의 증대에 비례해서 인성이 저하하기 때문이다.However, in zinc-based alloy shots having a hardness above these hardness, it is not very useful to have toughness. This is because the zinc-based alloy shot usually has a decrease in toughness in proportion to the increase in hardness.
한편, 특허문헌 2에 있어서, 첨가 원소로서 쇼트 내구성을 향상시키기 위해서, Mn을 첨가(첨가량: 0.3~5.0%)하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, Mn도 PRTR 제도의 대상(정령번호 311)이며, 스테인리스 쇼트와 같은 문제점이 있다.On the other hand, in patent document 2, in order to improve shot durability as an addition element, the technique of adding Mn (addition amount: 0.3-5.0%) is proposed. However, Mn is also the object of the PRT system (Element No. 311), and there exists a problem like a stainless steel short.
그리고, 아연계 합금 쇼트에 있어서, 작금의 환경 문제의 고조의 견지에서, PRTR 제도의 대상이 되는 Mn등의 원소를 첨가하지 않고 내구성을 향상시키는 기술의 출현이 요구되고 있었다.And in the zinc-based alloy shot, the appearance of the technique which improves durability, without adding an element, such as Mn which becomes a target of the PRT system, was calculated | required from the standpoint of the recent environmental problem.
본 발명자들은, 이들의 아연계 합금 쇼트의 과제를 해결하도록 예의연구를 거듭한 결과, Zn에 Al과 Cu를 첨가하여, 특정 합금조성으로 조절한 경우에, PRTR 제도의 대상 원소를 첨가하지 않아도, 상기 비커스 경도 100HV 근방 이상을 가지며 인성(靭性, toughness)이 높은 아연계 합금 쇼트를 제조할 수 있는 합금 조성이 있다는 것을 찾아내어, 하기 구성의 본 발명에 도달하였다. As a result of intensive studies to solve the problems of these zinc-based alloy shorts, the inventors of the present invention do not need to add a target element of the PRT system in the case where A and Cu are added to Zn and adjusted to a specific alloy composition. It was found that there was an alloy composition capable of producing a zinc-based alloy short having a Vickers hardness of 100 HPa or more and high toughness, and reached the present invention having the following constitution.
본 발명(제1 발명)은, 첨가 원소로서 Al: 0.5~6.5%, Cu: 0.5~4.5%를 포함하는 3성분계(three components)의 아연계 합금 쇼트로서, 상기 Al 및 Cu의 질량조성비(Al/Cu)= 1.0~13.0, 첨가량 합계(Al+Cu): 1.5~10.5%, 또한 비커스 경도: 90~190HV인 것을 특징으로 한다. The present invention (first invention) is a zinc-based alloy short of three components containing AEL: 0.5 to 6.5% and Cu: 0.5 to 4.5% as an additional element, and the mass composition ratio of AEL and Cu is / Cu) = 1.0-13.0, the total amount added (Al + Cu): 1.5-10.5%, Vickers hardness: 90-190HPa, It is characterized by the above-mentioned.
한편, 도 1에 아연계 합금 쇼트의 3성분계 합금조성의 상태도에 있어서의 본 발명의 조성 범위(회색부)를 개략적으로 나타낸다. 1, the composition range (gray part) of this invention in the state diagram of the three-component alloy composition of a zinc-based alloy shot is shown schematically.
본 발명의 아연계 합금 쇼트에는, 쇼트 소모량에 크게 영향을 미치는 기계적 성질인 내(耐)충격성을 향상시키기 위해서 합금원소(필수원소)로서 Al을 첨가한다. Al은 아연합금의 내충격성(인성) 및 기계적 강도나 비커스 경도를 증대시키는 작용이 있다. Al의 첨가량(전체량 100% 기준; 이하 동일)이 0.5% 미만에서는 그들의 작용을 얻기 어렵고, 6.5%를 초과하면 내충격성이 저하 경향을 나타낸다. 그 밖의 첨가 합금인 Cu의 첨가 비율에도 따르지만, 내충격성을 증대시키기 위한 적합한 Al의 첨가량은 3.0~6.0질량%、 바람직하게는 약3.0~5.0%이다.In the zinc alloy shot of the present invention, Al is added as an alloying element (essential element) in order to improve the impact resistance, which is a mechanical property that greatly affects the consumption amount of the shot. AEL has the effect of increasing the impact resistance (toughness), mechanical strength and Vickers hardness of the zinc alloy. If the amount of Al is added (based on a total amount of 100%; the same as below), less than 0.5% thereof is difficult to obtain their action, and when it exceeds 6.5%, the impact resistance tends to be lowered. Although it depends also on the addition ratio of Cu which is another addition alloy, the addition amount of suitable A20 for increasing impact resistance is 3.0-6.0 mass%, Preferably it is about 3.0-5.0%.
또한, 아연계 합금 쇼트의 비커스 경도를 향상시키기 위해서 첨가 원소로서 Cu를 사용한다. Cu는 아연합금의 기계적 강도나 비커스 경도를 증대시키는 작용이 있으며, Cu의 첨가량이 0.5% 미만에서는 그들의 작용을 얻기 어렵다. 그러나, Cu의 첨가량이 4.5%를 초과하거나, 혹은 Al과 Cu의 첨가량 합계가 10.5%를 초과하면 기계적 강도나 비커스 경도는 향상하지만 내충격성이 저하 경향(인성이 저하함)을 나타낸다. 알루미늄 다이캐스트 제품의 비커스 경도 100HV보다도 충분히 경도가 높은 비커스 경도 140HV인 본 발명의 아연계 합금 쇼트의 경우, 가장 적합한 Cu의 첨가량은, 약1.0~3.0%이다.In addition, Cu is used as an additional element to improve the Vickers hardness of the zinc-based alloy shot. Cu has the effect of increasing the mechanical strength and Vickers hardness of the zinc alloy, and it is difficult to obtain their effect when the amount of Cu added is less than 0.5%. However, when the addition amount of Cu exceeds 4.5%, or when the total amount of Al and Cu added exceeds 10.5%, the mechanical strength and the Vickers hardness are improved, but the impact resistance tends to decrease (toughness). In the case of the zinc-based alloy shot of the present invention having a Vickers hardness of 140 HPa, which is sufficiently higher than the Vickers hardness of 100 HPa of the aluminum die-cast product, the most suitable addition amount of Cu is about 1.0 to 3.0%.
또한, 아연계 합금 쇼트에 있어서, 상술한 바와 같이 비커스 경도 90HV를 하회(下回)하면 버제거 능력이나 연마 세정 능력이 충분하지 않지만, 190HV를 초과하면, 버제거시나 연마 세정시나 피닝(peening) 처리시에 있어서 아연계 합금 쇼트의 깨짐이나 손모(損耗)가 진행하기 쉬워져, 쇼트의 소모량이 증대해서 실용적이지 않다. 이것은 아연계 합금 쇼트의 인성이 낮은 것에 기인한다. 따라서, 충분한 버제거 능력이나 연마 세정 능력이나 피닝 능력을 가지고, 또한 쇼트의 소모량이 적은(고(高)인성)의 것을 얻기 쉬운 비커스 경도: 90~190HV, 바람직하게는 130~154HV의 범위에서, 처리 대상(제품)이나 처리 목적에 따라서 쇼트를 적당히 선정한다.In the zinc-based alloy shot, as described above, when the Vickers hardness of 90 HV is lower, the burr removing ability and the abrasive cleaning ability are not sufficient. However, when the zinc alloy shot exceeds 190 HV, the burr removal, abrasive cleaning or peening is performed. During the treatment, cracking and wear of the zinc-based alloy shot easily proceed, and the consumption amount of the shot increases, which is not practical. This is due to the low toughness of the zinc-based alloy short. Therefore, the Vickers hardness which has sufficient burr removal ability, the abrasive cleaning ability, and the pinning ability, and is easy to obtain the thing of the short consumption (high toughness): 90-190HPa, Preferably it is in the range of 130-154HV, The shot is appropriately selected according to the processing target (product) or the processing purpose.
상기 구성의 본 발명에 있어서, 아연계 합금 쇼트에 포함되는 3성분(Zn, Al, Cu)이외의 원소(비(非)필수원소)의 함유량: 0.5% 이하로 하고, 또한 Fe함유량: 0.3% 이하로 하는 것이 바람직하다.In the present invention having the above-described structure, the content of elements (non-essential elements) other than the three components (non-essential elements) included in the zinc-based alloy shot is 0.5% or less, and Fe content: 0.3% It is preferable to set it as follows.
상기 비필수원소로서는, 예컨대, Pb, Fe, Cd, Sn, Si, Ti, Mn, As, Sb, Bi, S를 들 수 있다. 이들 비필수원소의 합계가 0.5%를 초과하면 아연계 합금 쇼트가 무르며, 인성이 낮아지기 쉽다. 특히 Fe는, 인성에 악영향을 주며, Fe의 함유량이 아연계 합금 쇼트 중에 합계 0.3%를 초과하면, 쇼트 소모량이 증대해서 쇼트로서는 실용적이지 않다(비교예 1-6, 비교예 2-3 참조).Examples of the non-essential element include PI, Fe, CD, Sn, Si, Ti, Mn, As, Si, Si, and S. When the sum total of these non-essential elements exceeds 0.5%, a zinc type alloy short will be soft and toughness will fall easily. In particular, Fe has an adverse effect on toughness, and when Fe content exceeds 0.3% in total in the zinc alloy shot, the short consumption increases and is not practical as a shot (see Comparative Example 1-6 and Comparative Example 2-3). .
상기 구성의 본 발명에 있어서, 첨가 원소인 Al과 Cu의 각 순도(純度)가 99.9% 이상이며, 또한 비필수원소의 함유량이 합계 0.02% 이하로 하는 것이 바람직하다. 아연계 합금 쇼트의 제조에 있어서, Al과 Cu에 포함되는 비필수원소(불순물) 및 상기 비필수원소의 산화물이 결정립계(grain boundaries)에 들어가는 것에 의한 인성 저하를 가급적 작게 할 수 있다(실시예 1-6, 실시예 2-3).In this invention of the said structure, it is preferable that each purity of A20 and Cu which are addition elements is 99.9% or more, and content of a non-essential element is 0.02% or less in total. In the production of zinc-based alloy shots, the reduction in toughness due to the entry of non-essential elements (impurities) and oxides of the non-essential elements contained in AA and Cu into grain boundaries can be made as small as possible (Example 1 -6, example 2-3).
구체적으로는, 상기 Al의 원료(지금(地金, ingot))로서는, JISH2102의 알루미늄 지금 특(特)1종(99.90% 이상)이나 JISH2111(또는 ICS 77.120.10)의 정제 알루미늄 지금 특특수(特特殊)(99.995% 이상)·1종(99.990% 이상)·2종(99.95% 이상)을, 상기 Cu의 원료(지금)로서는, JISH2121의 전기 구리지금(99.96% 이상)을, 각각 들 수 있다.Specifically, as a raw material (ingot) of the above-mentioned aluminum, one kind of aluminum foil specialty (99.90% or more) of ISH2102 or the refined aluminum metal specialty of IHS2111 (or ICS 77.120.10) (99.995% or more), 1 type (99.990% or more), 2 types (99.95% or more), and as the raw materials (Cu) of the Cu, an electric copper foil of ISH2121 (99.96% or more) may be mentioned, respectively. have.
한편, 베이스 원소(base metal)인 Zn의 원료(지금)로서는, 특히 한정되지 않으며, JISH2107(또는 ISO725:1981)로 규정되어 있는 각 그레이드(grade)의 것을 사용할 수 있다. 쇼트의 품질안정성의 견지에서는, JISH2107의 보통 아연지금(99.97% 이상), 최순(最純) 아연지금(99.995% 이상), 특종(特種) 아연지금(99.99% 이상) 등의 고순도의 것을 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, as a raw material (now) of the base metal (vin), it does not specifically limit, The grade of the grade prescribed | regulated by JSH2107 (or ISO725: 1981) can be used. In view of the quality stability of the shot, it is possible to use high-purity ones such as ISH2107's ordinary zinc flakes (more than 99.97%), the lowest zinc flakes (more than 99.995%), and special zinc flakes (more than 99.99%). It is preferable.
다른 본 발명(제2 발명)은, 첨가 원소로서 Al: 0.5~6.5%, Cu: 0.5~4.5%, Mg: 0.01~0.2%를 포함하는 4성분계의 아연계 합금 쇼트로서, Al 및 Cu의 질량조성비 (Al/Cu): 1.0~13.0, 첨가량 합계(Al+Cu): 1.5~8.0%이며, 또한 비커스 경도: 90~190HV, 바람직하게는 140~150HV인 것을 특징으로 한다. Another invention (second invention) is a four-component zinc-based alloy short containing A-a: 0.5 to 6.5%, Cu: 0.5 to 4.5%, and Mg: 0.01 to 0.2% as an additional element, and the mass of A and Cu. It is a composition ratio (Ac / Cu): 1.0-13.0, the total amount of addition (Ac + Cu): 1.5-8.0%, Vickers hardness: 90-190 HPa, Preferably it is 140-150 HPa, It is characterized by the above-mentioned.
제2 발명은, 제1 발명과 마찬가지로, Al과 Cu의 첨가량 합계(Al+Cu): 8.0%이하의 경우에 있어서, 제1 발명의 아연계 합금 쇼트를 반복사용함으로써 생기는 금속조직의 재결정화에 의한, 쇼트의 기계적 강도나 비커스 경도의 저하를 방지하기 위해서, 첨가 원소로서 미량의 Mg을 사용한다. Mg은, 아연합금의 결정 계면에 Mg화합물을 석출시켜 재결정화를 억제하는 작용이 있는 동시에 기계적 강도나 비커스 경도를 향상시키는 작용도 있다. Mg: 0.01% 미만에서는 재결정화 억제 작용을 얻기 어렵고, 0.2%를 초과하면, Al이나 Cu의 첨가에 의한 내충격(resistance to impact) 향상의 작용을 저해할 우려가 있다. 그리고, 비커스 경도 140HV 전후의 아연계 합금 쇼트가 얻어지는 첨가 원소 조성을, Al: 3.0~5.0%, Cu: 1.0~3.0%로 한 경우, 적합한 Mg의 첨가량은 0.01~0.2%, 바람직하게는 0.03~0.08%이다. 한편, 비커스 경도 140HV 전후는, 비철금속제품에 대하여 양호한 쇼트 블라스팅이나 쇼트 피닝의 효과를 얻기 쉬운 쇼트 경도이다.Similar to the first invention, in the second invention, the total amount of Al and Cu added (Ac + Cu) is 8.0% or less. In order to prevent the fall of the mechanical strength of a shot and a Vickers hardness, a trace amount of Mg is used as an addition element. Mg has a function of inhibiting recrystallization by depositing a Mg compound at the crystal interface of the zinc alloy, and also has an effect of improving mechanical strength and Vickers hardness. Mg: When it is less than 0.01%, it is hard to obtain recrystallization inhibitory effect, and when it exceeds 0.2%, there exists a possibility that it may inhibit the effect of the improvement of the resistance to impact by addition of AEL and Cu. And when the addition element composition from which the zinc-based alloy shot before and after Vickers hardness 140Hb is made into 3.0 by 5.0% and Cu: 1.0-3.0%, the addition amount of suitable Mg is 0.01-0.2%, Preferably it is 0.03-0.08 %to be. On the other hand, Vickers hardness of about 140 HPa is a shot hardness which is easy to acquire the effect of favorable shot blasting and shot peening with respect to a nonferrous metal product.
Mg이외의 첨가 원소(Al과 Cu)의 첨가량의 수치범위 한정의 이유는, 제 1 발명과 같다.The reason for limitation of the numerical range of the addition amount of addition elements (Ag and Cu) other than Mg is the same as that of 1st invention.
상기 구성의 제2 발명에 있어서, 제1 발명의 경우와 마찬가지로, 아연계 합금 쇼트에 포함되는 4성분 이외의 비필수원소의 함유량을 0.5% 이하로 하고, 또한 Fe의 함유량을 0.3% 이하로 하는 것이, 바람직하다. 이들의 비필수원소의 함유량 한정의 이유는, 제1 발명과 같다.In 2nd invention of the said structure, similarly to the case of 1st invention, content of non-essential elements other than the four components contained in a zinc-type alloy shot is made into 0.5% or less, and Fe content is made into 0.3% or less. It is preferable. The reason for the content limitation of these non-essential elements is the same as that of 1st invention.
상기 제2 발명에 관한 각 발명에 있어서, 제1 발명과 마찬가지로, 상기 첨가 원소인 Al, Cu 및 Mg의 각 순도가 각각 99.9질량% 이상인 것이 바람직하다. 이들의 순도 한정의 이유는, 제1 발명과 같다.In each invention which concerns on said 2nd invention, it is preferable that each purity of A20, Cu, and Mg which are the said additional elements is 99.9 mass% or more similarly to 1st invention. The reason for these purity limitations is the same as that of 1st invention.
한편, 구체적으로는, 상기 Al, Cu 및 Zn의 원료(지금)는, 상술한 바와 같고, 상기 Mg의 원료(지금)로서는, JISH2150(또는 ISO8287:2000)의 마그네슘 지금 1종(99.90% 이상)을 들 수 있다.On the other hand, specifically, the raw materials (now) of A, Cu, and Ben (N) are as described above, and as the raw material (now) of Mg, magnesium now of JSH150 (or Iso8287: 2000) is one species (99.90% or more). Can be mentioned.
상기 제1·제2 발명에 있어서의 아연계 합금 쇼트의 평균 입자직경은, 피처리품의 강도 및 처리 목적에 따라서도 다르지만, 통상, 0.1~3.0mm로 할 수 있고, 바람직하게는 0.3~2mm로 할 수 있다.Although the average particle diameter of the zinc-based alloy shot in the said 1st, 2nd invention differs also according to the intensity | strength of a to-be-processed object, and a processing objective, it is usually 0.1-3.0mm, Preferably it is 0.3-2mm can do.
평균 입자직경이 지나치게 작으면 충분한 버제거 능력이나 연마 세정 능력이나 피닝 효과(예컨대, 압축 잔류응력 부여)를 얻기 어렵다. 반대로, 평균 입자직경이 지나치게 크면, 버제거시나 연마 세정시나 피닝 처리시에 피처리물에 손상이 생기거나, 면 조도(surface roughness)를 유지할 수 없다. When the average particle diameter is too small, it is difficult to obtain sufficient burr removing ability, abrasive cleaning ability or pinning effect (for example, imparting compressive residual stress). On the contrary, when the average particle diameter is too large, damages to the workpieces during burr removal, abrasive cleaning, or peening treatment, or surface roughness cannot be maintained.
쇼트의 평균 입자직경을 0.1~3.0mm, 바람직하게는 0.3~2mm으로 한 경우에는, 높은 연마 세정 효과를 발휘해서 단시간 내에 피처리품의 버제거 등의 표면처리를 행할 수 있다. 또한, 쇼트의 평균 입자직경을 0.3~0.6mm로 한 경우에는, 표면 거침이 적은 미려한 표면을 얻을 수 있다.When the average particle diameter of the shot is set to 0.1 to 3.0 mm, preferably 0.3 to 2 mm, a high abrasive cleaning effect can be exhibited and surface treatment such as burr removal of the workpiece can be performed within a short time. In addition, when the average particle diameter of shot is 0.3-0.6 mm, the beautiful surface with little surface roughness can be obtained.
상기 제1·제2 발명의 아연계 합금 쇼트는, 용해된 금속용탕을 물 등의 냉각 매체 중에 적하(滴下)시키는 공정, 이 냉각 매체 중에서, 적하시킨 금속용탕을 응고시켜 입상체(粒狀體)를 형성하여 퇴적시키는 공정, 상기 응고·퇴적물을 건조시키는 공정을 거친 입상체를 분급(分級)해서 제조한다.The zinc-based alloy shot of the first and second inventions is a step of dripping a melted molten metal in a cooling medium such as water, and solidifying the melted metal molten in this cooling medium. ) Is produced by classifying a granular body which has undergone the step of forming and depositing c) and the step of drying the solidification and deposit.
용해된 금속용탕을 냉각 매체 중에 적하함으로써 상기 금속용탕은 급격하게 냉각되기 때문에, 일반의 주조 재료에 비해 미세하며 균일한 조직이 된다. 쇼트 블라스팅 또는 쇼트 피닝으로서 이용한 경우, 아연계 합금 쇼트에는 매우 큰 외력이 부하되기 때문에, 미세하며 균일한 조직으로 함으로써, 내충격성이나 인장(引張) 강도 등의 기계적 성질이 향상하여, 아연계 합금 쇼트로서 적합하게 사용할 수 있다.Since the molten metal is dripped in a cooling medium by dropping the molten molten metal, the metal molten metal is rapidly cooled, resulting in a finer and more uniform structure than a general casting material. When used as shot blasting or shot peening, a zinc alloy shot is loaded with a very large external force. Therefore, by forming a fine and uniform structure, mechanical properties such as impact resistance and tensile strength are improved, and zinc alloy shot is shot. It can be used suitably as.
본 발명의 아연계 합금 쇼트는, 아연계 합금으로 함으로써 쇼트 파쇄에 기인하는 분진운의 폭발 감도가 낮고 폭발 하한농도가 높기 때문에, 안정성이 높은 아연계 합금 쇼트를 제공할 수 있다.The zinc-based alloy shot of the present invention can provide a zinc-based alloy shot having high stability because the zinc-based alloy shot has a low explosion sensitivity and a high explosion lower limit concentration of dust clouds due to shot fracture.
더욱이, 본 발명의 아연계 합금 쇼트는, 고경도(비커스 경도가 90HV 이상)이기 때문에, 쇼트 블라스팅에 의한 버제거나 연마 세정 능력이 높아서, 단시간에 쇼트 블라스팅 처리를 할 수 있어 생산성이 높다. 게다가, 종래의 아연계 합금 쇼트에는 없는 고(高)인성이기 때문에, 아연계 합금 쇼트의 소모량이 적어지는 동시에, 쇼트 파쇄에 기인하는 분진(粉塵) 발생량도 저감한다.Furthermore, since the zinc-based alloy shot of the present invention has a high hardness (Vickers hardness is 90 HPa or more), the blow-blasting or abrasive cleaning ability by shot blasting is high, and the shot blasting treatment can be performed in a short time, resulting in high productivity. In addition, because of the high toughness that conventional zinc-based alloy shots do not have, the consumption of zinc-based alloy shots is reduced, and the amount of dust generated due to shot fracture is also reduced.
또한, 쇼트피닝에서 사용한 경우도 마찬가지로, 고경도이며 또한 고인성인 본 발명의 아연계 합금 쇼트는, 피처리품의 표면층에 효율적으로 소성(塑性)변형을 일으켜서 압축 잔류응력을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 쇼트 블라스팅에서 사용한 경우와 마찬가지로 쇼트 파쇄에 기인하는 분진 발생량도 저감한다.Similarly, when used in shot peening, the zinc-based alloy shot of the present invention, which has high hardness and high toughness, can efficiently cause plastic deformation on the surface layer of an object to be treated to impart a compressive residual stress. In addition, as in the case of shot blasting, the amount of dust generated due to shot fracture is also reduced.
더욱이, 본 발명의 아연계 합금 쇼트는, 금속조직의 재결정화에 의한 쇼트의 기계적 강도의 저하가 상대적으로 작아, 아연계 합금 쇼트의 사용 중의 비커스 경도가 안정된다. 이 때문에, 그 효과로서 쇼트 블라스팅이나 쇼트 피닝 후의 피처리품의 마무리에 편차(variation)가 적어져, 표면처리 품질도 안정된다.Moreover, the zinc-based alloy shot of the present invention has a relatively small decrease in the mechanical strength of the shot due to the recrystallization of the metal structure, and the Vickers hardness during use of the zinc-based alloy shot is stabilized. For this reason, as an effect, a variation is reduced in the finishing of the to-be-processed object after shot blasting and shot peening, and surface quality is also stabilized.
게다가, 본 발명의 아연계 합금 쇼트는, 분진의 발생량이 적은데다가, PRTR 제도의 대상이 되는 Mn 등이 포함되어 있지 않아, 환경 보전 및 작업 안전성의 견지에서도 바람직하다.In addition, the zinc-based alloy shot of the present invention has a small amount of dust and does not contain Mn, which is the object of the PRT system, and is also preferable in view of environmental conservation and work safety.
도 1은, 본 발명의 합금조성 범위를 나타내는 3성분계 상태도이다.
도 2는, 본 발명의 아연계 합금 쇼트의 제조 방법의 일예를 나타내는 플로우차트이다.1 is a three-component state diagram showing the alloy composition range of the present invention.
2 is a flowchart showing an example of a method for producing a zinc-based alloy shot of the present invention.
본 발명에 있어서의 아연계 합금 쇼트를, 적하조립법(滴下造粒法, method of manufacturing granules by dropping molten metal)을 이용하여 제조하는 경우에 대해서 이하에 설명한다(도 2 참조).The case where the zinc-based alloy shot in the present invention is manufactured by using a method of manufacturing granules by dropping molten metal is described below (see FIG. 2).
우선, 베이스 원소(Zn) 및 첨가 원소(Al, Cu 및 Mg)의 잉곳(원료)(12)을 계량하여, 설정 합금조성비가 되도록 도가니(crucible, 14)에 투입한다.First, the ingot 12 (base material) 12 of the base element and the addition elements (A, Cu and Mg) is weighed and placed in a
그 다음에, 도가니(14)를 가열 수단(저항 가열)(15)으로 가열함으로써, 투입한 잉곳(지금) 혼합물을 용해하여, 용탕(molten metal, 16)을 얻는다. 이때의 용해 가열 온도는, 합금조성이나 생산 규모에 따라 다르지만, 통상 550~700℃(바람직하게는 580~600℃)의 범위에서 적당히 설정한다. 한편, 각 원소의 융점은, 하기와 같다. Next, by heating the
Zn:419.6℃, Cu:1083.4℃, Al:660℃, Mg:648℃Kn: 419.6 ° C, Cu: 1083.4 ° C, A: 660 ° C, Mg: 648 ° C
다음에, 용탕(16)을 용탕유지용기(18)에 투입한다. 용탕유지용기(18)에는 가열 수단(저항 가열)(20)이 구비되어 있어, 아연계 합금 쇼트 제조시에, 용탕(16)이 필요 이상으로 냉각되지 않도록 유지할 수 있다. 이때의 용탕유지온도는, 합금조성이나 생산 규모에 따라 다르지만, 통상 500~600℃(바람직하게는 520~550℃)의 범위에서 적당히 설정한다.Next, the
용탕유지용기(18)의 바닥부에는 용탕 적하용의 적하 노즐(22)이 설치되어 있고, 상기 노즐(22)의 하부에는 물 등의 냉각 매체(24)가 투입되며, 냉각 수단(쿨링타워(cooling tower))(26)이 부설(付設)된 냉각조(28)가 배치되어 있다. 한편, 냉각 매체(24)는 오일 등이어도 좋다.The dripping
용탕유지용기(18) 내의 용탕(16)은, 적하 노즐(22)로부터 적하됨으로써, 적하 노즐(22)과 냉각 매체(24)에 이르기까지의 공기 중을 통과시에 공기와 접촉하며, 게다가는, 냉각 매체(24)와의 접촉에 의한 냉각에 따라, 표면장력의 영향을 받아 구상(球狀)화한다.The
여기에서, 용탕(16)이 적하 노즐(22)로부터 적하될 때, 용탕(16)의 액적의 형상은 완전한 구가 아니며, 낙하 방향으로 잡아늘려져 왜곡된 구 내지 타원형상이 된다. 이 때문에, 얻어지는 입상체(30), 즉 쇼트의 입자 형상은, 다소 왜곡된 구형상, 회전타원체(rotating ellipse) 형상, 혹은 모서리가 둥근 원기둥 형상이 된다. 이러한 쇼트의 투영도(projected figure)로부터 구한 쇼트의 길이방향의 길이를 a, 길이방향에 직교하는 방향에 있어서의 최대지름을 b라고 했을 경우에, 60% 이상의 쇼트의 a/b가 1.0~1.2의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이러한 쇼트는 진구(眞球)에 가깝고, 형상의 편차가 작기 때문에, 보다 균일한 연마 세정 효과가 얻어진다. 한편, 쇼트의 투영도는, 현미경 관찰이나 촬상에 의한 화상해석 등의 공지의 수단으로 얻을 수 있다.Here, when the
한편, 냉각 매체(24)는 적하 용탕이 접촉함으로써 온도가 상승하여, 적하 용탕의 급랭(急冷)을 방해하는 원인이 된다. 이 때문에, 냉각 수단(26)에 의해, 냉각 매체(24)를 설정 온도로 유지한다. 이 설정 냉각 온도는, 예컨대 물의 경우, 통상 60℃ 이하(바람직하게는 30~40℃)로 한다. 60℃를 초과하면, 적하 용탕(액적,液滴)과 접촉한 물이 비등(沸騰)해서 계면이 기화(氣化)상태가 되어, 급랭작용을 발휘하기 어려워진다.On the other hand, in the cooling
냉각 매체(24)의 바닥부에는, 아연합금의 입상체(30)가 퇴적된다. 이것을 회수하여, 건조기(회전 건조기)(32)로 건조 후, 분급기(classifier)(진동체, shaking sieve)(34)로 분급해서 아연계 합금 쇼트를 얻는다. 한편, 분급은 아연계 합금 쇼트의 사용 목적에 맞추어 소정의 입자직경이 되도록 행한다.At the bottom of the cooling
한편, 아연계 합금 쇼트의 제조 방법은, 상기 적하조립법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 가스아토마이즈법(gas atomization), 원심아토마이즈법(centrifugal atomization), 워터아토마이즈법(water atomization) 등 공지의 방법을, 각각 목적으로 하는 아연계 합금 쇼트의 형상, 입도(粒度) 등에 따라서 적당히 선택할 수 있다.In addition, the manufacturing method of a zinc type alloy shot is not limited to the said dropping assembling method. For example, the shape and the particle size of the zinc-based alloy shot for which a known method such as a gas atomization method, a centrifugal atomization method, and a water atomization method are respectively used. Can be appropriately selected according to.
실시예 Example
이하, 제1·제2 발명의 효과를 확인하기 위해 비교예와 함께 행한 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, the Example performed with the comparative example in order to confirm the effect of 1st, 2nd invention is demonstrated.
실시예 1-1~1-8 및 비교예 1-1~1-6이 제1 발명에, 실시예 2-1~2-3 및 비교예 2-1~2-3이 제2 발명에, 각각 대응한다.Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-1 to 1-6 are in the first invention, Examples 2-1 to 2-3 and Comparative Examples 2-1 to 2-3 are in the second invention, Respectively.
합금원소의 각 원료는, 하기 각 지금(잉곳)을 사용했다. 각 지금의 JIS규정의 순도(하한값)와 함께, Fe함량(허용 상한치)을 부기(付記)한다. 한편, 「1호 구리선 폐품(first class recycle material of copper wires)」의 Fe는 추정값이다.Each raw material of the alloying element used the following each ingot. The Fe content (permissible upper limit value) is added together with the purity (lower limit value) of each current JIS rule. On the other hand, Fe of "first class recycle material of copper wires" is an estimated value.
·합금원소 원료 합계: 200kg Total alloying element raw material: 200kg
·사용 지금(A)(실시예 1-6·2-3을 제외한 실시예·비교예)…Use Now (A) (Examples and Comparative Examples except Example 1-6 and 2-3)
Zn: 보통 아연지금(JISH2107) 99.97%, Fe: 0.01%、 Zn: 99.97% of ordinary zinc oxide (VISH2107), Fe: 0.01%,
Al: 알루미늄 지금 3종(third class)(JISH2102) 99.00%, Fe: 0.80%、 AC: 99.00% aluminum (third class) (IESH2102), F: 0.80% 、
Cu: 1호 구리선 폐품(JISH2109) 99.87%, Fe: 0.01%、 Cu: 99.87% copper waste (WIS2109), F: 0.01%,
Mg: 마그네슘 지금 2종(JISH2150) 99.8%, Fe: 0.05%, Mg: Magnesium now 2 types (VISH2150) 99.8%, Fe: 0.05%,
·사용 지금(B)(실시예 1-6·2-3)…Use now (B) (Examples 1-6 and 2-3)
Zn: 보통 아연지금(JISH2107) 99.97%, Fe:0.01%、 Zn: 99.97% of ordinary zinc oxide (VISH2107), Fe: 0.01%,
Al: 알루미늄 지금 특(特)1종(JISH2102) 99.90%, Fe:0.07%、 AC: 99.90% of aluminum 1 type (JPSH2102), F: 0.07% 、
Cu: 전기(電氣) 구리지금(JISH2121) 99.96%, Fe:0.01%、 Cu: 99.96% of electric copper foils (IESH2121), Fe: 0.01%,
Mg: 마그네슘 지금 1종(JISH2150) 99.90%, Fe:0.01%,Mg: Magnesium, now 1 type (JISH2150) 99.90%, Fe: 0.01%,
각 합금 쇼트의 제조는, 상술한 도 2에 나타낸 방법(적하조립법)에 있어서, 하기 조건에서 합금조성을 표 1·2에 나타내는 것으로서 행하였다.Each alloy shot was manufactured as shown in Tables 1 and 2 in the method (drop assembly method) shown in FIG. 2 described above under the following conditions.
·용해 온도: 약600℃, Melting temperature: about 600 ℃
·용탕유지온도: 약550℃, Melt holding temperature: about 550 ℃
·냉각매체(물) 유지온도: 약40℃ Cooling medium (water) holding temperature: 40 ℃
또한 각 실시예 및 비교예에 있어서의 비필수원소(불순물) 합계 및 Fe함량을, 각 JIS 표시 조성으로부터 구하여 표 1(제1 발명 대응)·2(제2 발명 대응)에 나타낸다. 비교예 1-6 및 비교예 2-3은, Fe첨가하여, 각각, Fe함량: 0.35%가 되도록 조절했다.In addition, the sum of non-essential elements (impurity) and Fe content in each Example and a comparative example is calculated | required from each JIS display composition, and is shown in Table 1 (1st invention correspondence) -2 (2nd invention correspondence). Comparative Example 1-6 and Comparative Example 2-3 were Fe-added and adjusted to Fe content: 0.35%, respectively.
즉, 불순물 합계는, 실시예 1-1~1-8 및 실시예 2-1~2-3은, 0.014~0.092%이며, 비교예 1-1~1-6 및 비교예 2-1~2-3은, 0.032~0.378이었다.That is, the total amount of impurities is 0.014 to 0.092% of Examples 1-1 to 1-8 and Examples 2-1 to 2-3, and Comparative Examples 1-1 to 1-6 and Comparative Examples 2-1 to 2 -3 was 0.032-0.378.
더욱이, 종래예 1로서, 99.9% 이상의 각 원료지금을 이용하여, 첨가 원소 조성 「Al: 0.01%, Mn: 1.9%」, 비커스 경도: 88HV, 종래예 2로서, 첨가 원소 「Al: 0.05%, Mn: 4.5%」, 비커스 경도: 129HV의 것을 조제했다.Furthermore, as the conventional example 1, using 99.9% or more of each raw material now, the additive element composition "Ae: 0.01%, Mn: 1.9%", Vickers hardness: 88HPa, and the conventional example 2, the added element "Ae: 0.05%, Mn: 4.5%], Vickers hardness: 129 HV.
이와 같이 하여 제조한 각 쇼트에 대해서, 비커스 경도를 측정했다. 이들의 결과를 후기 표 3·4에 나타낸다. The Vickers hardness was measured about each shot produced in this way. These results are shown in later Tables 3 and 4.
상기에서 조제한 각 실시예·비교예의 아연계 합금 쇼트에 대해서, (1)쇼트 블라스팅 및 (2)쇼트 피닝의 각 평가 시험을 행했다.About the zinc-based alloy shot of each Example and the comparative example prepared above, each evaluation test of (1) shot blasting and (2) shot peening was done.
(1)쇼트 블라스팅 평가 시험(1) shot blasting evaluation test
준비한 아연계 합금 쇼트(평균 입자직경 1.0mm, a/b가 1.2 이하의 쇼트가 70% 이상) 50kg을, 「DZB형 원심식 투사 장치(5HP)」 (신토고교 가부시키가이샤제)에 의해 투사 속도 45m/s로 알루미늄 합금제 다이캐스트 부품(표면경도: 100HV)에 쇼트 블라스팅을 하여 성능의 평가를 행했다. 모두, 투입한 아연계 합금 쇼트의 금속조직의 재결정화 현상이 충분히 안정된다고 생각되는 8시간의 예비투사를 실시하여, 실제의 쇼트 블라스팅 조업(操業)과 거의 동일한 상태가 되도록 아연계 합금 쇼트의 컨디션을 조정한 것을 사용했다.50 kg of prepared zinc-based alloy shots (average particle diameter 1.0 mm, a / b of 1.2 or less shots of 70% or more) are projected by a "DV-type centrifugal projection apparatus (5HP)" (manufactured by Shinto Kogyo KK). The performance was evaluated by shot blasting to the die-casting parts (surface hardness: 100HPa) made from aluminum alloys at the speed of 45 m / s. In all, preliminary projection was performed for 8 hours, in which the recrystallization phenomenon of the metal structure of the injected zinc-based alloy shot was sufficiently stabilized, and the condition of the zinc-based alloy shot was so as to be in almost the same state as the actual shot blasting operation. Was used to adjust.
평가 항목은, 인성(내충격성)에 대응하는 「쇼트 소모량」, 블라스트 능력에 대응하는 「버제거 능력」 및 「연마 세정 능력」에 대해서, 하기와 같이 행했다.Evaluation items were performed as follows for the "short consumption" corresponding to toughness (impact resistance), the "burr removal ability" and the "polishing cleaning ability" corresponding to the blasting ability.
<쇼트 소모량><Short consumption>
아연계 합금 쇼트를 사용하여 8시간, 쇼트 블라스팅함으로써 미분(微粉)으로 되어 손모된 양을 「쇼트 소모량」으로서 하기 기준에서 평가했다.The amount which became fine powder and was damaged by shot blasting for 8 hours using a zinc-type alloy shot was evaluated by the following reference | standard as "shot consumption amount."
◎: 0.06kg/(h·HP) 이하, ◎: 0.06 kg / (hHP) or less,
○: 0.06kg/(h·HP) 초과 0.08kg/(h·HP) 이하, ○: more than 0.06kg / (hHP) and less than 0.08kg / (hHP),
△: 0.08kg/ (h·HP) 초과 0.10kg/(h·HP) 이하, Δ: more than 0.08 kg / (hHP) and less than 0.10kg / (hHP),
×: 0.10kg/ (h·HP) 초과×: more than 0.10kg / (hHP)
<버제거 능력><Burr removal ability>
하기 기준에서 평가했다.The following criteria evaluated.
◎: 쇼트 블라스팅 시간이 30초로 버제거를 행할 수 있어 결과가 극히 양호한 것, (Double-circle): Burst can be removed in 30 second of shot blasting time, The result is extremely favorable,
○: 60초로 버제거를 행할 수 있어 결과가 양호한 것, (Circle): Burr can be removed in 60 second, and a result is favorable,
△: 90초로 버제거를 할 수 있어 결과가 다소 불량한 것, (Triangle | delta): Burr can be removed in 90 second, and the result is a little bad,
×: 90초 쇼트 블라스팅해도 버를 제거할 수 없어 불량한 것.X: A burr cannot be removed even if it is shot blasted for 90 seconds, and it is bad.
<연마 세정 능력><Abrasive cleaning ability>
하기 기준에서 평가했다.The following criteria evaluated.
◎: 처리 후의 피처리품의 표면이 은백색(silver-white color)으로 빛나고 있던 것, (Double-circle): The surface of the to-be-processed object after processing was shining in silver-white color,
○: 마찬가지로 조금 검은 빛을 띠고 있던 것(turned slightly dark), ○: similarly slightly turned dark (turned slightly dark),
△: 마찬가지로 검은 빛을 띠고 있던 것(turned dark).(Triangle | delta): Similarly, it was turned dark.
이들의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. Table 3 shows the results of these evaluations.
그 다음에, 제1 발명의 Al첨가량 범위(0.5~6.5%)에 대해서 설명한다.Next, the amount of Al content (0.5 to 6.5%) of the first invention will be described.
Al첨가량 과소(0.5%)가 되는 비교예 1-1의 아연계 합금 쇼트는, 쇼트의 소모량은 적은 「○」이지만, 비커스 경도가 낮기 때문에, 버제거 능력이나 연마 세정 능력이 낮아 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 다소 불량한 것 「△」이 되었다.The zinc-based alloy shot of Comparative Example 1-1, which is less than 0.5%, has a small consumption of shots, but the Vickers hardness is low. Comprehensive evaluation became somewhat poor "△".
Al첨가량의 과다(6.5% 초과)인 비교예 1-2 및 1-3의 아연계 합금 쇼트는, Al의 과잉첨가에 의해 쇼트의 내충격성(인성)이 저하하여, 쇼트의 소모량은 다소 많은 「△」이 되었다. 더욱이, 비교예 1-2 및 1-3은, Al을 과잉첨가했기 때문에 아연계 합금 쇼트의 비중이 가벼워져, 비커스 경도가 향상했음에도 불구하고, 아연계 합금 쇼트의 피처리품에 대한 충돌력이 저하한다. 이 때문에, 비교예 1-2 및 1-3은, 버제거 능력 및 연마 세정 능력이 저하했다. 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 다소 불량한 것 「△」이 되었다.In the zinc-based alloy shots of Comparative Examples 1-2 and 1-3, which are excessive (more than 6.5%) of the Al content, the impact resistance (toughness) of the short is reduced due to the excessive addition of A1, and the consumption of the shot is somewhat higher. (Triangle | delta) ". Furthermore, in Comparative Examples 1-2 and 1-3, the specific gravity of the zinc-based alloy shot was reduced due to the excessive addition of A. As a result, the impact force of the zinc-based alloy shot on the workpiece was increased even though the Vickers hardness was improved. Lowers. For this reason, in the comparative example 1-2 and 1-3, the burr removal ability and the abrasive cleaning ability fell. The comprehensive evaluation of the zinc-based alloy short became somewhat poor "△".
제1 발명의 Al첨가량: 0.5~6.5%의 범위 내인 실시예 1-1~1-3의 아연계 합금 쇼트는 내충격성이 높고, 쇼트 소모량은, 극히 적은 「◎」이 되었다. 특히, 비커스 경도가 130HV 이상인 실시예 1-2 및 1-3의 아연계 합금 쇼트는, 버제거 능력 및 연마 세정 능력의 양쪽이 높으며, 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 극히 양호한 것「◎」이 되었다.Ag-added amount of 1st invention: The zinc-based alloy shot of Examples 1-1 to 1-3 which existed in the range of 0.5 to 6.5% had high impact resistance, and the short consumption amount became very small "◎". In particular, the zinc-based alloy shots of Examples 1-2 and 1-3 having a Vickers hardness of 130 HPa or more have high burr removal capability and abrasive cleaning ability, and the overall evaluation of the zinc-based alloy shots is extremely good. It became.
제1 발명의 Cu첨가량(0.5~4.0%)에 대해서 설명한다.The amount of Cu addition (0.5 to 4.0%) of 1st invention is demonstrated.
Cu첨가량 과소(0.5% 미만)이 되는 비교예 1-4의 아연계 합금 쇼트는, 쇼트의 소모량은 극히 적은 「◎」이지만, 비커스 경도가 낮기 때문에, 연마 세정 능력이 낮으며, 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 다소 불량한 것 「△」이 되었다.Although the zinc-based alloy shot of Comparative Example 1-4 which becomes CUB addition amount is less than (less than 0.5%), the consumption amount of shot is very small "◎", but since Vickers hardness is low, abrasive cleaning ability is low and zinc-based alloy shot is short. Comprehensive evaluation became somewhat poor "△".
Cu첨가량 과다(4.5% 초과)의 비교예 1-5의 아연계 합금 쇼트는, 190HV로 아연합금으로서는 극히 고경도이며, 버제거 능력 및 연마 세정 능력은 「◎」평가이었지만, Cu의 과잉첨가에 의해 쇼트의 인성이 저하하여, 쇼트 소모량이 「△」로 증대하는 결과가 되었다. 이것은, Cu의 함유량 증대에 따라 아연계 합금 쇼트의 인성이 저하한 것에 기인한다.Excessive amount of Cu addition (greater than 4.5%) The zinc-based alloy shot of Comparative Example 1-5 was 190 HPa, which was extremely hard as a zinc alloy, and the burr removal ability and the abrasive cleaning ability were "◎" evaluation, but the Cu addition was excessively added. As a result, the toughness of the shot was lowered and the short consumption amount was increased to "Δ". This is attributable to the decrease in toughness of the zinc-based alloy short with increasing content of Cu.
제1 발명의 아연계 합금 쇼트에 관한 실시예 1-1(비커스 경도 92HV)과 종래예 1(비커스 경도 HV88), 및 실시예 1-2(비커스 경도 130HV)와 종래예 2(비커스 경도 HV129)는, 각각, 비커스 경도는, 거의 동일함에도 불구하고, 본 발명의 아연계 합금 쇼트 쪽이 버제거 능력이나 연마 세정 능력이 우수하다.Example 1-1 (Vickers hardness 92HV) and conventional example 1 (Vickers hardness HV88) regarding the zinc-based alloy shot of 1st invention, and Example 1-2 (Vickers hardness 130HV) and conventional example 2 (Vickers hardness HV129) Although the Vickers hardness is almost the same, respectively, the zinc-based alloy shot of the present invention has excellent burr removing ability and abrasive cleaning ability.
일반적으로 아연합금은, 시효에 의해 재결정이 진행해서 금속조직이 변화되어 경도가 저하하는 경향이 있다. 금회의 쇼트 블라스팅에 있어서의 아연계 합금 쇼트의 평가 테스트에서는 이 재결정화 후의 쇼트의 상태가 실제의 쇼트 블라스팅 조업 상태라고 생각하여 8시간의 예비투사를 실시하고 있다. 아마도 종래예 1·2의 아연계 합금 쇼트는, 본 발명의 아연계 합금 쇼트보다도 경도의 저하율이 크기 때문에, 버제거 능력이나 연마 세정 능력이 떨어지는 결과가 된 것이 아닌가 추정된다.In general, zinc alloys tend to be recrystallized by aging, change in metal structure, and lower in hardness. In the evaluation test of the zinc-based alloy shot in the present shot blasting, the shot after the recrystallization is regarded as the actual shot blasting operation state, and preliminary projection for 8 hours is performed. Probably, the zinc-based alloy shots of the conventional examples 1 and 2 have a larger decrease rate in hardness than the zinc-based alloy shots of the present invention, which may result in poor burr removal capability and abrasive cleaning ability.
또한, 첨가 합금지금으로서 비교적 저순도의 재료를 사용한 경우(실시예 1-4)와, 고순도의 재료(실시예 1-6)를 비교하면, 고순도 재료를 이용한 실시예 1-6의 경우의 쪽이, 비커스 경도가 약간 낮아지지만, 쇼트 소모량이 적어, 보다 양호한 결과가 얻어졌다.In addition, when the comparatively low purity material (Example 1-4) is used as the additive alloy, and the high purity material (Example 1-6), the case of Example 1-6 using the high purity material Although this Vickers hardness slightly decreased, the short consumption was small, and better results were obtained.
또, 아연계 합금 쇼트 중에 포함되는 Fe의 양이 적은 경우(실시예 1-4)와, 많은 경우(비교예 1-6)를 비교하면, Fe함유량이 과잉인 비교예 1-6은, 비커스 경도가 낮아지는 동시에, 쇼트 소모량, 버제거 능력 및 연마 세정 능력 모두가 저하하는 결과가 되었다.When the amount of Fe contained in the zinc-based alloy shot is small (Example 1-4) and in many cases (Comparative Example 1-6), Comparative Example 1-6 in which the Fe content is excessive is Vickers. While the hardness was lowered, both the short consumption, the burr removal ability, and the abrasive cleaning ability were reduced.
(2)쇼트 피닝 평가 시험 (2) Short peening evaluation examination
준비한 아연계 합금 쇼트(평균 입자직경 1.0mm)를 신토고교가부시키가이샤제의 DZB형 원심식 투사 장치에 의해 투사 속도 60m/s로 커버리지가 300%가 될 때까지, 하기의 AC4CH 연속 주조재(workpiece of a continuous cast)에 쇼트 피닝을 했다.The prepared zinc alloy shot (average particle diameter 1.0 mm) was used by Shinto Kogyo Co., Ltd., DX centrifugal projection apparatus at a projection speed of 60 m / s until the coverage reached 300%. Shot peening at (workpiece of a continuous cast).
어느 평가 샘플도, 투입한 아연계 합금 쇼트의 금속조직의 재결정화 현상이 충분히 안정된다고 생각되는 8시간의 예비투사를 실시하여, 실제의 쇼트 피닝의 조업과 거의 동일한 상태가 되도록 아연계 합금 쇼트의 컨디션을 조정한 후에 쇼트 피닝을 행했다. 예비투사 후의 아연계 합금 쇼트의 비커스 경도를 표 4에 나타낸다. In any of the evaluation samples, the pre-projection of the zinc-based alloy shot was performed so that the recrystallization phenomenon of the metal structure of the injected zinc-based alloy shot was sufficiently stabilized for 8 hours to be in substantially the same state as the actual shot peening operation. After adjusting the condition, short peening was performed. Table 4 shows the Vickers hardness of the zinc-based alloy shot after preliminary projection.
쇼트 피닝 시험은, AC4CH 연속 주조재를 520℃로 8시간 용체화(溶體化, solution heat treatment) 처리한 후, 수냉(水冷)하여 12시간 방치 후에 160℃로 6시간 시효(時效) 처리한 두께 5mm, 폭 15mm, 평행부의 길이 17mm의 플레이트 형상(plate-like shape) 시험편을 이용했다.In the shot peening test, the solution was subjected to solution heat treatment for 8 hours at 520 ° C for 8 hours, followed by water cooling and aging treatment at 160 ° C for 6 hours after standing for 12 hours. A plate-like shape test piece having a thickness of 5 mm, a width of 15 mm, and a length of 17 mm in parallel portions was used.
쇼트 피닝 평가는 하기 각 항목에 대해서 행하였다.Shot peening evaluation was performed about each following item.
평가 항목은, 피닝 효과에 대응하는 「압축 잔류응력의 향상율」 및 「인성 (내충격성)」에 대해서, 하기와 같이 행했다.The evaluation items were performed as follows for the "improved rate of compressive residual stress" and "toughness (impact resistance)" corresponding to the pinning effect.
<압축 잔류응력 변화율>Compression residual stress rate of change
시험편의 피처리면의 중앙부 표면으로부터 0.15mm의 깊이의 잔류응력을 측정하고, 쇼트 피닝 미(未)처리품의 잔류응력 - 100MPa에 대한 변화율에 의해 하기 기준에서 평가했다.The residual stress of the depth of 0.15 mm was measured from the surface of the center part of the to-be-processed surface of the test piece, and it evaluated on the following reference | standard by the change rate with respect to the residual stress-100 Mpa of a shot peening untreated article.
◎: 250% 이상, ◎: 250% or more,
○: 200% 이상 250% 미만, ○: 200% or more but less than 250%,
△: 200% 미만.Δ: less than 200%.
<쇼트 소모량><Short consumption>
아연계 합금 쇼트를 이용하여 8시간, 쇼트 피닝함으로써 미분으로 되어 손모된 양을 「쇼트 소모량」으로서 하기 기준에서 평가했다.The amount which became fine powder and was damaged by shot peening for 8 hours using a zinc-type alloy shot was evaluated by the following reference | standard as "short consumption amount."
◎: 0.06kg/(h·P) 이하, ◎: 0.06 kg / (h ・ P) or less,
○: 0.06kg/(h·P) 초과 0.08kg/(h·P) 이하, ○: more than 0.06kg / (h ・ P) 0.08kg / (h ・ P) or less,
△: 0.08kg/(h·P) 초과 0.10kg/(h·P) 이하, Δ: more than 0.08 kg / (h P) and 0.10 kg / (h P) or less,
×: 0.10kg/(h·P) 초과.X: More than 0.10 kg / (h ・ P).
이상의 「압축 잔류응력의 향상율」 「쇼트의 소모량」을 「종합 판정」하여, 극히 양호한 것을 ◎, 양호한 것을 ○, 다소 불량한 것을 △, 불량한 것을 ×로서 평가했다. 그 평가 결과를 표 4에 나타낸다."Comprehensive determination" of the above-mentioned "rate of improvement of compressive residual stress" "consumption amount of a short" was evaluated, and the extremely good thing (circle), the good thing (circle), the somewhat poor thing (triangle | delta), and the poor thing were evaluated as x. The evaluation results are shown in Table 4.
제1의 발명의 아연계 합금 쇼트인 실시예 1-2~1-5의 아연계 합금 쇼트는, 예비투사에 의해 비커스 경도가 약27~45% 저하하여 비커스 경도가 90~97HV가 되었다. Al과 Cu의 첨가량 합계가 7.5% 미만의 경우는, 아연계 합금 쇼트의 반복 사용에 의해 금속조직이 재결정화해서 아연계 합금 쇼트의 기계적 강도나 비커스 경도가 저하하는 것을 알 수 있었다. 즉, Al과 Cu의 합계가 7.5% 미만의 경우, 쇼트 피닝용의 쇼트로서는, 반드시 최적이라고는 할 수 없다.In the zinc-based alloy shots of Examples 1-2 to 1-5 which are the zinc-based alloy shots of the first invention, the Vickers hardness decreased by about 27 to 45% by preliminary projection, and the Vickers hardness became 90 to 97 HPa. In the case where the total amount of Al and Cu was less than 7.5%, it was found that the metal structure recrystallized by repeated use of zinc-based alloy shots, thereby decreasing the mechanical strength and Vickers hardness of the zinc-based alloy shots. In other words, when the total of Al and Cu is less than 7.5%, the shot for shot peening is not necessarily optimal.
따라서, 실시예 1-2~1-5의 아연계 합금 쇼트는, 피처리품의 비커스 경도 104HV보다도 아연계 합금 쇼트의 경도가 낮아져 피처리품 표면층에 충분히 소성(塑性)변형을 일으킬 수 없으며, 「압축 잔류응력의 향상율」이 200% 미만인 피닝효과가 적었던 「△」의 평가로 되었다. 실시예 1-2~1-5의 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 다소 불량한 것 「△」이 되었다.Therefore, the zinc-based alloy shots of Examples 1-2 to 1-5 have a lower hardness of the zinc-based alloy shot than the Vickers hardness of 104 HPa of the workpiece, and cannot sufficiently cause plastic deformation in the surface layer of the workpiece. The improvement rate of the compressive residual stress "was evaluated as" Δ "in which the pinning effect was less than 200%. The comprehensive evaluation of the zinc-based alloy shorts of Examples 1-2 to 1-5 became somewhat poor "Δ".
제1의 발명의 아연계 합금 쇼트이며, Al과 Cu의 합계가 7.5% 초과인 실시예 1-7 및 1-8의 아연계 합금 쇼트는, 예비투사에 의해 비커스 경도가 약29~32% 저하하고 있지만, 예비투사 전의 비커스 경도가 180~183HV로 고경도이며, 예비투사 후의 비커스 경도는 122~130HV이었다. 피처리품의 비커스 경도 104HV보다도 높은 비커스 경도가 확보된 결과, 실시예 1-6·1-7의 아연계 합금 쇼트는, 피처리품 표면층에 충분히 소성변형을 일으킬 수 있으며, 「압축 잔류응력의 향상율」이 250% 이상인 극히 피닝 효과가 높은 「◎」의 평가로 되었다. 쇼트의 소모량은 적었던 「○」의 평가이며, 실시예 1-7 및 1-8의 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 양호한 것「○」이 되었다.The zinc-based alloy shot of the first invention, wherein the zinc-based alloy shots of Examples 1-7 and 1-8, in which the total of A and Cu are more than 7.5%, decreases the Vickers hardness by about 29 to 32% by preliminary projection. Although the Vickers hardness before preprojection was 180-183 HPa, it was high hardness, and the Vickers hardness after preprojection was 122-130 HPa. As a result of securing the Vickers hardness higher than the Vickers hardness of 104 HPa of the workpiece, the zinc-based alloy shots of Examples 1-6 · 1-7 can sufficiently cause plastic deformation in the surface layer of the workpiece. It became evaluation of "(◎)" that extremely pinning effect that a "rate" is 250% or more. The consumption of a shot was a small evaluation of "(circle)", and the comprehensive evaluation of the zinc-based alloy shots of Examples 1-7 and 1-8 became a good one "(circle)".
제2 발명에 관한 비교예 2-1은, Mg첨가량이 과소(Mg: 0.01% 미만)인 0.001%이다. Mg을 첨가하고 있지만 재결정 반응을 억제하는 효과가 얻어지지 않으며, 예비투사 후의 비커스 경도는 92HV까지 저하(36% 저하)했다.The comparative example 2-1 which concerns on 2nd invention is 0.001% whose Mg addition amount is under (Mg: less than 0.01%). Although Mg was added, the effect which suppresses recrystallization reaction was not acquired, and the Vickers hardness after preprojection fell to 92 HPa (36% fall).
이 때문에, 비교예 2-1은, 피처리품의 비커스 경도 104HV보다도 아연계 합금 쇼트의 경도가 낮아진 결과, 「압축 잔류응력의 향상율」이 200% 미만으로 피닝효과가 적은 「△」의 평가로 되었다. 이 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 다소 불량한 것 「△」이 되었다.For this reason, in Comparative Example 2-1, the hardness of the zinc-based alloy shot was lower than that of Vickers hardness of 104 HPa of the workpiece. As a result of the evaluation of "Δ" with less pinning effect, the "improved compressive residual stress" was less than 200%. It became. The comprehensive evaluation of this zinc-based alloy shot became somewhat poor "△".
비교예 2-2의 아연계 합금 쇼트는, Mg첨가량이 과다(0.2% 초과)인 0.3%이다. Mg의 첨가에 의해 아연합금의 결정 계면에 Mg화합물을 석출시킨 결과, 예비투사 후의 비커스 경도의 저하는 3%로 억제되어 재결정화가 방지되었다고 생각되지만, 내충격성이 저하하여 「쇼트 소모량」이 많았던 「×」의 평가로 되었다. 이 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 불량한 것 「×」가 되었다.The zinc-based alloy shot of Comparative Example 2-2 is 0.3% having an excessive amount of Mg added (greater than 0.2%). As a result of precipitation of the Mg compound at the crystal interface of the zinc alloy by the addition of Mg, the decrease in Vickers hardness after preprojection was suppressed to 3%, and recrystallization was prevented. It became evaluation of "." The comprehensive evaluation of this zinc-based alloy shot became a poor thing "x".
본 발명의 Al과 Cu의 첨가량 합계가 7.5% 이하이며, 또한 Mg: 0.01~0.2%의 범위 내인 실시예 2-1~2-3의 아연계 합금 쇼트는, 반복 사용에 의한 금속조직의 재결정화가 억제되어 예비투사 후의 비커스 경도의 저하는 약6~12%에 불과하였다. 게다가, 예비투사 후의 그 비커스 경도의 절대치가 123~141HV이며 피처리품의 비커스 경도 104HV보다도 충분히 높은 경도가 확보되어 있다.In the zinc-based alloy shots of Examples 2-1 to 2-3, in which the total amount of AEL and Cu of the present invention is 7.5% or less and Mg is in the range of 0.01 to 0.2%, the recrystallization of the metal structure by repeated use It was suppressed and the decrease of Vickers hardness after preprojection was only about 6-12%. In addition, the absolute value of the Vickers hardness after preliminary projection is 123 to 141 HPa, and a hardness sufficiently higher than the Vickers hardness of 104 HPa of the workpiece is secured.
따라서, 실시예 2-1~2-3은, 피처리품 표면층에 충분히 소성변형을 일으킬 수 있으며, 「압축 잔류응력의 향상율」이 250% 이상인 극히 피닝 효과가 높은 「◎」의 평가로 되었다. 또한, Mg에 의한 내충격성의 저하가 억제가능한 첨가 범위 내이기 때문에 「쇼트 소모량」은 극히 적은 「◎」(실시예 2-1·2-3), 적은 「○」(실시예 2-2)의 평가가 되었다. 이 아연계 합금 쇼트의 종합 평가는, 극히 양호한 것 ◎(실시예 2-3), 양호한 것 ○(실시예 2-1 및 2-2)이 되었다.Accordingly, Examples 2-1 to 2-3 can sufficiently cause plastic deformation in the surface layer of the workpiece, and the evaluation results of "◎", which is extremely high in the pinning effect, in which the "improved compressive residual stress" is 250% or more. . In addition, since the fall of the impact resistance by Mg is in the addition range which can be suppressed, the "short consumption" is very small "(circle)" (Example 2-1, 2-3), and a small number of "(circle)" (Example 2-2). It was evaluated. The comprehensive evaluation of this zinc-based alloy shot became extremely good (Example 2-3), and good thing (Example 2-1 and 2-2).
상기의 실시예의 설명으로부터도 명확한 바와 같이, 제1 발명 및 제2 발명에 관한 각 실시예의 아연계 합금 쇼트는, 종래의 아연계 합금 쇼트에서는 얻기 어려웠던 고경도(100HV 이상)와 고인성을 양립시킨 것을 확인할 수 있었다.As is clear from the description of the above embodiments, the zinc-based alloy shots of the examples according to the first invention and the second invention are made to achieve both high hardness (100 HPa or more) and high toughness that were difficult to obtain in the conventional zinc-based alloy shots. I could confirm that.
실제 가공 생산에 있어서의 쇼트 블라스팅에 의한 버제거나 연마 세정 능력 및, 쇼트 피닝한 경우의 응력 부여능력이 비약적으로 향상하고, 또한 쇼트의 소모량 저감에 의한 코스트다운 및, 분진 발생량 저감에 의한 작업 환경의 개선 효과도 양립시킬 수 있다. 더욱이, PRTR 제도의 대상이 되는 Mn 등을 포함하지 않는다.In the actual work production, the ability to suppress or grind by shot blasting and the ability to apply stress to shot peening are greatly improved, and the cost down by reducing the consumption of shot and the work environment by reducing dust generation amount The improvement effect is also compatible. Moreover, it does not include Mn etc. which become a target of the PRTR system.
또한, 합금원소 첨가물로서 비교적 저순도의 재료를 사용한 경우(실시예 2-1)와, 고순도 재료(실시예 2-3)를 비교하면, 고순도 재료를 이용한 경우 쪽이 비커스 경도, 예비투사 후 비커스 경도, 및 잔류 압축응력이 약간 높아지며, 또 쇼트 소모량이 적어져, 보다 양호한 결과가 얻어졌다.In addition, when a relatively low purity material (Example 2-1) is used as the alloying element additive (Example 2-1) and a high purity material (Example 2-3), when using a high purity material, Vickers hardness, Vickers after preprojection The hardness and residual compressive stress were slightly higher, and the short consumption was smaller, and better results were obtained.
또한, 아연계 합금 쇼트 중에 포함되는 Fe의 양이 적은 경우(실시예 2-1)와, 많은 경우(비교예 2-3)를 비교하면, Fe함유량이 높은 비교예 2-3은, 비커스 경도, 예비투사 후 비커스 경도, 잔류 압축응력이 모두 낮아져, 종합 평가 「×」였다. In addition, when the amount of Fe contained in the zinc-based alloy shot is small (Example 2-1) and in many cases (Comparative Example 2-3), Comparative Example 2-3 having a high Fe content is Vickers hardness. After the preliminary projection, both the Vickers hardness and the residual compressive stress were lowered, and the overall evaluation was "x".
또, Mg첨가량이 과잉(0.2%)을 초과하는 비교예 2-3은, 실시예 2-2에 비해 잔류 압축응력은 약간 커지지만, 쇼트 소모량은 저하하는 결과가 되었다. 이것은, Mg의 과잉첨가에 따라 아연계 합금 쇼트의 인성이 저하한 것에 기인한다고 생각된다.In Comparative Example 2-3, in which the amount of Mg added exceeded (0.2%), the residual compressive stress was slightly larger than that of Example 2-2, but the short consumption was reduced. This is considered to be due to the reduced toughness of the zinc-based alloy shot due to the excessive addition of Mg.
12…잉곳(ingot)(지금, raw material)
14…도가니(crucible)
16…용탕
18…용탕유지용기
22…적하노즐
24…냉각매체(물)
32…건조기(dryer)
34…분급기(classifier)12... Ingot (now raw material)
14 ... Crucible
16 ... Molten metal
18 ... Molten Oil Oil Container
22... Dropping nozzle
24 ... Cooling medium (water)
32 ... Dryer
34... Classifier
Claims (26)
상기 아연계 합금 쇼트에 포함되는 상기 3성분 이외의 원소(비필수원소)의 합계 함유량: 0.5질량% 이하이며, 또한 Fe함유량: 0.3질량% 이하인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 1,
The total content of elements (non-essential elements) other than the three components included in the zinc-based alloy shot is: 0.5% by mass or less, and Fe content: 0.3% by mass or less.
상기 첨가 원소인 Al과 Cu의 각 순도가 99.9질량% 이상이며, 또한 상기 비필수원소의 함유량이 합계 0.02질량% 이하인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method according to claim 1 or 2,
The purity of each of the addition elements AEL and Cu is 99.9% by mass or more, and the content of the non-essential elements is 0.02% by mass or less in total.
알루미늄계 합금, 아연계 합금 또는 마그네슘계 합금으로 이루어지는 비철금속제품의 표면처리에 이용되는 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 1,
Zinc-based alloy shot, characterized in that used for the surface treatment of non-ferrous metal products consisting of aluminum alloy, zinc alloy or magnesium alloy.
첨가 원소로서 Al: 3.0~6.0질량%、Cu: 1.0~3.0질량%를 포함하는 3성분계의 아연계 합금 쇼트인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.5. The method of claim 4,
A zinc-based alloy shot, wherein the zinc-based alloy shot is a three-component zinc-based alloy shot containing AEL: 3.0 to 6.0 mass% and Cu: 1.0 to 3.0 mass%.
알루미늄계 합금, 아연계 합금 또는 마그네슘계 합금으로 이루어지는 비철금속제품의 버제거의 표면처리에 이용되며, 또한 비커스 경도가 130~154HV 0.05인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 1,
A zinc-based alloy shot, which is used for surface treatment of deburring of a nonferrous metal product made of an aluminum-based alloy, a zinc-based alloy, or a magnesium-based alloy, and has a Vickers hardness of 130 to 154 HV0.05.
상기 아연계 합금 쇼트에 포함되는 상기 4성분 이외의 비필수원소의 함유량이 0.5질량% 이하이며, 또한 Fe의 함유량이 0.3질량% 이하인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 7, wherein
The content of non-essential elements other than the said four components contained in the said zinc-based alloy shot is 0.5 mass% or less, and the content of Fe is 0.3 mass% or less, The zinc-based alloy shot characterized by the above-mentioned.
상기 첨가 원소인 Al, Cu 및 Mg의 각 순도가 99.9질량% 이상이며, 또한, 상기 비필수원소의 함유량이 합계 0.02질량% 이하인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.9. The method according to claim 7 or 8,
The purity of each of the above-described additive elements AEL, Cu and Mg is 99.9% by mass or more, and the content of the non-essential elements is 0.02% by mass or less in total.
알루미늄계 합금, 아연계 합금 또는 마그네슘계 합금으로 이루어지는 비철금속제품의 표면처리에 이용되는 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 7, wherein
Zinc-based alloy shot, characterized in that used for the surface treatment of non-ferrous metal products consisting of aluminum alloy, zinc alloy or magnesium alloy.
첨가 원소로서 Al: 3.0~5.0질량%、Cu: 1.0~3.0질량%、Mg: 0.01~0.2질량%를 포함하는 4성분계의 아연계 합금 쇼트인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 10,
A zinc-based alloy shot, characterized in that it is a four-component zinc-based alloy shot containing Al: 3.0 to 5.0 mass%, Cu: 1.0 to 3.0 mass%, Mg: 0.01 to 0.2 mass%.
알루미늄계 합금, 아연계 합금 또는 마그네슘계 합금으로 이루어지는 비철금속제품의 버제거의 표면처리에 이용되며, 또한 비커스 경도가 140~150HV 0.05인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 7, wherein
A zinc-based alloy shot, which is used for surface treatment of deburring of a nonferrous metal product made of an aluminum-based alloy, a zinc-based alloy, or a magnesium-based alloy, and has a Vickers hardness of 140 to 150HV 0.05.
알루미늄계 합금, 아연계 합금 또는 마그네슘계 합금으로 이루어지는 비철금속제품의 피닝의 표면처리에 이용되며, 또한 비커스 경도가 140~150HV 0.05인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method of claim 7, wherein
A zinc-based alloy shot, which is used for the surface treatment of pinning of a nonferrous metal product made of an aluminum-based alloy, a zinc-based alloy, or a magnesium-based alloy, and has a Vickers hardness of 140 to 150 HV 0.05.
입자의 평균 입자직경이 0.1~3mm인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.The method according to any one of claims 1, 2, 4 to 8, and 10 to 13,
Zinc-based alloy shot, characterized in that the average particle diameter of the particles is 0.1 ~ 3mm.
입자의 평균 입자직경이, 0.3 내지 2.0mm인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.18. The method of claim 17,
The average particle diameter of a particle | grain is 0.3-2.0 mm, The zinc type alloy shot characterized by the above-mentioned.
입자의 평균 입자직경이, 0.3 내지 0.6mm인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.19. The method of claim 18,
The average particle diameter of a particle | grain is 0.3-0.6 mm, The zinc type alloy shot characterized by the above-mentioned.
입자의 평균 입자직경이, 0.3 내지 0.6mm인 것을 특징으로 하는 아연계 합금 쇼트.20. The method of claim 19,
The average particle diameter of a particle | grain is 0.3-0.6 mm, The zinc type alloy shot characterized by the above-mentioned.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2009-250356 | 2009-10-30 | ||
JP2009250356 | 2009-10-30 | ||
PCT/JP2010/064443 WO2011052287A1 (en) | 2009-10-30 | 2010-08-26 | Zinc-based alloy shots |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120098999A KR20120098999A (en) | 2012-09-06 |
KR101237904B1 true KR101237904B1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=43921717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020127007236A KR101237904B1 (en) | 2009-10-30 | 2010-08-26 | Zinc-based alloy shots |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120294756A1 (en) |
JP (1) | JP5007776B2 (en) |
KR (1) | KR101237904B1 (en) |
CN (1) | CN102574274B (en) |
BR (1) | BR112012007528A2 (en) |
TW (1) | TW201125987A (en) |
WO (1) | WO2011052287A1 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012125900A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Sintokogio Ltd | Zinc-based alloy shot |
JP5787215B2 (en) * | 2011-06-14 | 2015-09-30 | 新東工業株式会社 | Zinc-based alloy shot |
CN103225027B (en) * | 2013-04-02 | 2018-05-08 | 戴国水 | A kind of kirsite |
US9528804B2 (en) * | 2013-05-21 | 2016-12-27 | Amick Family Revocable Living Trust | Ballistic zinc alloys, firearm projectiles, and firearm ammunition containing the same |
CN107155318B (en) * | 2015-04-07 | 2020-03-31 | 惠普发展公司有限责任合伙企业 | Polishing method |
JP5939339B2 (en) * | 2015-06-04 | 2016-06-22 | 新東工業株式会社 | Zinc-based alloy shot |
FR3040013B1 (en) * | 2015-08-13 | 2018-02-23 | Safran Aircraft Engines | METHOD FOR COMPACTING AN ANTI-CORROSION PAINT OF A TURBOMACHINE PIECE |
FR3061055B1 (en) * | 2016-12-26 | 2019-07-26 | Safran Aircraft Engines | DEVICE FOR PROCESSING A METAL PIECE, METHOD AND ASSEMBLY OF PROJECTILES THEREFOR |
KR101910868B1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-10-23 | 창원대학교 산학협력단 | Zinc-Aluminium alloy having directional grain and method for fabricating the same |
CN110769978B (en) * | 2017-06-21 | 2022-08-26 | 新东工业株式会社 | Zinc-based alloy pellet and method for manufacturing the same |
WO2018235903A1 (en) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | 新東工業株式会社 | Zinc-based alloy shot and method for producing same |
CN107699740A (en) * | 2017-10-09 | 2018-02-16 | 广州番禺于金属加工有限公司 | A kind of kirsite and preparation method thereof and key billet |
DE102018204593A1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-10-02 | Airbus Defence and Space GmbH | Al- & Mg-compatible blasting material for cleaning blasting on the basis of AlSc powder |
CN113333766A (en) * | 2021-06-24 | 2021-09-03 | 广东长信精密设备有限公司 | Automatic change pelletization device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60190539A (en) | 1984-03-09 | 1985-09-28 | Nippon Mining Co Ltd | Manufacture of zinc alloy for blasting |
JP2005324281A (en) | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Mitsuboshi Belting Ltd | Blasting abrasives |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2046302A (en) * | 1979-03-02 | 1980-11-12 | Mitsui Mining & Smelting Co | Zinc alloy powder |
JPS6138870A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-24 | Dowa Teppun Kogyo Kk | Continuous mechanical plating and mixture powder therefor |
JPH1161300A (en) * | 1997-08-25 | 1999-03-05 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Zinc-base alloy for metal mold, zinc-base alloy block for metal mold, and their manufacture |
EP1584698A1 (en) * | 2004-03-11 | 2005-10-12 | Eike Schulz | Zinc cast alloy having high strength and good casting properties |
CN1943992B (en) * | 2006-09-29 | 2010-05-12 | 连云港倍特金属磨料有限公司 | Zinc alloy shot pill |
-
2010
- 2010-08-26 JP JP2011538293A patent/JP5007776B2/en active Active
- 2010-08-26 BR BR112012007528A patent/BR112012007528A2/en not_active Application Discontinuation
- 2010-08-26 KR KR1020127007236A patent/KR101237904B1/en active IP Right Grant
- 2010-08-26 WO PCT/JP2010/064443 patent/WO2011052287A1/en active Application Filing
- 2010-08-26 CN CN201080043347.4A patent/CN102574274B/en active Active
- 2010-09-15 TW TW099131124A patent/TW201125987A/en unknown
-
2012
- 2012-03-30 US US13/435,525 patent/US20120294756A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60190539A (en) | 1984-03-09 | 1985-09-28 | Nippon Mining Co Ltd | Manufacture of zinc alloy for blasting |
JP2005324281A (en) | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Mitsuboshi Belting Ltd | Blasting abrasives |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120098999A (en) | 2012-09-06 |
JP5007776B2 (en) | 2012-08-22 |
JPWO2011052287A1 (en) | 2013-03-14 |
TWI379012B (en) | 2012-12-11 |
US20120294756A1 (en) | 2012-11-22 |
CN102574274B (en) | 2015-06-17 |
CN102574274A (en) | 2012-07-11 |
BR112012007528A2 (en) | 2016-12-06 |
WO2011052287A1 (en) | 2011-05-05 |
TW201125987A (en) | 2011-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101237904B1 (en) | Zinc-based alloy shots | |
CN1943992B (en) | Zinc alloy shot pill | |
US9707664B2 (en) | Zinc-based alloy shot | |
JP2007039748A (en) | HEAT RESISTANT Al-BASED ALLOY | |
JP5787215B2 (en) | Zinc-based alloy shot | |
JP5939339B2 (en) | Zinc-based alloy shot | |
CN109590914B (en) | Wear-resistant zinc-aluminum alloy shot blasting for surface strengthening treatment and preparation method thereof | |
JP4165794B2 (en) | shot | |
JP4774883B2 (en) | Zinc-based alloy shot | |
TWI798231B (en) | Zinc-based alloy shot and manufacture thereof | |
CN110799305B (en) | Zinc-based alloy pellet and method for manufacturing the same | |
JPH111706A (en) | Impact resistant ferrous alloy spherical grain | |
US8293034B2 (en) | Lead-free brass alloy | |
Sundararaju et al. | Influence of Si Addition on the Microstructure and Mechanical Behaviour of Mg-5sn-3zn-1mn Alloy | |
CN112575219B (en) | In-situ authigenic Fe added with rare earth Ce5Si3Preparation method of particle reinforced brass |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161220 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180209 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190212 Year of fee payment: 7 |