KR102460923B1 - 투사재 - Google Patents

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신토고교 가부시키가이샤
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    • 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
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
    • B22D31/002—Cleaning, working on castings

Abstract

주물의 표면을 블라스트 처리에 의해 블라스트-클리닝하기 위해서 이용하는 철계의 투사재로서, 투사재의 입자 지름 d는 0.85mm＜d≤2.36mm이고, 비커즈 경도(JIS Z 2244)가 HV300~600의 범위이며, 투사재의 입자 지름 d의 분포는, 빈도 분포(JIS G 5904)에 있어서의 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되며, 당해 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.6~0.8배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.3~0.6배이다.

Description

투사재
본 개시는 주물(鑄物)의 블라스트-클리닝(blast-cleaning)을 블라스트 처리에 의해 행하기 위해서 사용하는 철계(鐵系)의 투사재에 관한 것이다.
종래, 주물에 대해서, 주조(鑄造) 후에 표면에 부착된 주사(鑄砂)나 모재(母材) 표면에 형성된 녹 등의 스케일을 제거하는 블라스트-클리닝을 행하기 위해서, 경질(硬質) 입자를 주물에 투사하는 블라스트 처리가 행해져 왔다. 이러한 주물의 블라스트-클리닝은, 스틸(steel) 재질의 구상(球狀) 입자를 이용하여 행해지는 것이 많다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또, 입자 지름 분포를 조정한 투사재도 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허공개공보 평 6－297132호 특허 문헌 2: 일본 특허공개공보 제2001－353661호
사락(砂落, 모래 털기) 전의 주물에는, 최표층(最表層)에 비교적 두꺼운 취성(脆性) 재료가 되는 주사층(鑄砂層)이 형성되고, 그 하층에 스케일층, 스케일 및 모재 혼층(混層)이 형성되어 있다. 이것들을 효율적으로 제거하기 위해서는, 큰 블라스트-클리닝력(力)을 가지면서, 또한 블라스트-클리닝 효율이 높은 투사재를 이용할 필요가 있다. 그러나 블라스트 처리에 이용되는 투사재는, 일반적으로, 디버링(deburring), 표면 조도(粗度)의 향상 등의 다른 용도에도 이용된다. 이 때문에, 용도에 따라 투사재의 입자 지름 및 경도(硬度)가 적당히 선정될 수 있지만, 입자 지름 분포 등이 주물의 블라스트-클리닝에 특화되어 조정된 투사재는 찾을 수 없다. 또, 특허 문헌 2에 기재된 투사재와 같이, 입자 지름 분포가 조정된 투사재는 존재하지만, 주물의 블라스트-클리닝에 적합한, 보다 큰 블라스트-클리닝력을 가지면서, 또한 블라스트-클리닝 효율이 높은 투사재의 요청이 있다.
블라스트 장치의 조업에 있어서, 소정량의 투사재를 블라스트 장치에 투입하여, 주물의 블라스트-클리닝을 행할 때, 투사재는 투사, 회수, 미분(微粉)의 제거, 및 투사의 사이클을 반복한다. 투사를 반복했을 경우, 투사재는 분쇄되어 미분이 된다. 이러한 미분은 세퍼레이터(separator)에 의해 선별, 제거된다. 제거된 만큼만 블라스트 장치 내의 투사재량이 감소하기 때문에, 감소분에 따른 투사재를 보급한다. 투사재의 공급, 분쇄, 장치 밖으로의 배출을 반복하여 가면, 장치 내의 투사재의 입자 지름 분포는 초기의 입자 지름 분포와는 상이한 일정한 입자 지름 분포로 안정된다. 이 안정된 입자 지름 분포의 상태를 오퍼레이팅 믹스라고 한다. 주물의 블라스트-클리닝을 효율적으로 행하기 위해서는, 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 지름 분포를 블라스트-클리닝에 적합하도록 관리할 필요가 있다.
본 기술 분야에서는, 주물의 블라스트-클리닝을 블라스트 처리에 의해 행하기 위해서 사용하는 철계의 투사재에 있어서, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 모두 향상시킨 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 투사재를 제공하는 것이 바람직하다. 또, 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 지름 분포가 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 분포가 되는 투사재를 제공하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면에 따른 투사재는, 주물의 표면을 블라스트 처리에 의해 블라스트-클리닝하기 위해서 이용하는 철계의 투사재로서, 투사재는, 비커즈 경도(Vickers hardness)(일본공업규격인 JIS Z 2244)가 HV300~600의 범위이고, 투사재의 입자 지름 d는, 0.85mm＜d≤2.36mm이고, 투사재의 입자 지름 d의 분포는, 빈도 분포(일본공업규격인 JIS G 5904)에 있어서의 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되고, 당해 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.4~1.0배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.2~0.7배이다. 이하, JIS가 부여된 기호는 일본공업규격이다.
이 투사재에 의하면, 주물의 블라스트-클리닝에 있어서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 입자에 의해 블라스트-클리닝력을 향상시키고, 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 입자에 의해 커버리지(일정 면적당에 있어서의 투사재의 실제 타흔(打痕) 면적)를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 이 투사재는 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 모두 향상시킨 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 투사재로 할 수 있다. 여기서, 「입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 입자」란, JIS Z 8801(2006)에 규정된 공칭 체눈 1.40mm의 표준 체(standard sieve)를 통과하고, 공칭 체눈 1.18mm의 표준 체에 포획된(통과하지 못한) 입자를 나타낸다. 또, 투사재는 입자 지름 구간의 하한치 이하의 소경(小經)의 입자를 최대 5% 정도 포함해도 된다.
투사재의 입자 지름 d의 분포는, 빈도 분포(JIS G 5904)에 있어서의 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.6~0.8배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.3~0.6배로 해도 된다. 이와 같이 구성한 투사재는, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 더욱 향상시킬 수 있어, 적합하게 이용할 수 있다.
투사재는, 입자 지름 d가 1.18mm＜d≤2.36mm로서 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 최대가 되는 제1 투사재와, 입자 지름 d가 0.85mm＜d≤1.40mm로서 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되는 제2 투사재의 혼합물이어도 된다. 이와 같이, 투사재는 블라스트-클리닝력이 향상되도록 조정된 제1 투사재와, 커버리지가 향상되도록 조정된 제2 투사재를 혼합함으로써 제작할 수 있다.
투사재는, 블라스트 장치의 조업에 의해 일정한 입자 지름 분포로 안정되는 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 투사재의 입자 지름 분포가, 입자 지름 1.18mm를 초과하는 제1 입체(粒體)와, 입자 지름 1.18mm 이하이며 0.85mm를 초과하는 제2 입체와, 입자 지름 0.85mm 이하인 제3 입체로 구분했을 때, (제1 입체의 비율)≥(제2 입체의 비율)≥(제3 입체의 비율)을 충족해도 된다. 이 경우, 투사재는 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 지름 분포를, 블라스트-클리닝력이 큰 제1 입체가 종래의 투사재 보다도 많아지는 것 같은, 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 분포가 된다.
제1 입체의 비율은 60중량% 이상, 제2 입체의 비율은 5~30중량%, 제3 입체의 비율은 20중량% 이하로 해도 된다. 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 지름 분포를, 상기의 입자 지름 분포로 함으로써, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 모두 향상시킨 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 투사재로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 측면에 의하면, 주물의 블라스트-클리닝을 블라스트 처리에 의해 행하기 위해서 사용하는 철계의 투사재에 있어서, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 모두 향상시킨 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 투사재를 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 다양한 측면에 의하면, 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 지름 분포가 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 분포가 되는 투사재를 제공할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 투사재의 입자 지름 분포의 모식도이다.
도 2는 실시예의 투사재의 입자 지름 분포를 나타내는 설명도이다.
도 3은 블라스트-클리닝 시험 후의 시료의 표면 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 표면 상태를 설명하는 표이다.
도 5는 블라스트-클리닝 시험 후의 시료의 제청도(녹을 제거하는 정도)의 측정 결과를 나타내는 설명도이다.
도 6은 수명 시험의 결과를 나타내는 설명도이다.
도 7은 오퍼레이션 믹스 형성 후의 입자 지름 분포(추정)를 나타내는 설명도이다.
본 실시 형태에 따른 투사재는, 주물의 표면을 블라스트 처리에 의해 블라스트-클리닝하기 위해서 이용할 수 있는 철계의 투사재이다.
투사재는 비커즈 경도 HV300~600의 범위로부터 선택된 철계 재료로 이루어지는 구상(球狀)의 숏(shot)이다. 여기서, 이러한 철계 재료로서, 예를 들면, C：0.8~1.2중량%, Mn:0.35~1.20중량%, Si:0.40~1.50중량%, P≤0.05중량%, S≤0.05중량%, 잔부(殘部) Fe 및 불가피 불순물을 포함하는 성분계로서, 템퍼링(tempering) 마텐사이트 조직(martensite structure) 혹은 비슷한 조직을 가지는 입자를 채용할 수 있다. 이러한 입자는 예를 들면 물 오토마이즈(water atomization)법 등의 공지의 방법으로 제작할 수 있다. 여기서, 투사재는 HV300 이상에서는 블라스트-클리닝 대상에 대해서 충분한 경도이고, HV600 이하에서는 투사재가 충분한 인성(靭性)을 가진다. 이와 같이 본 실시 형태에 따른 투사재는, 충분한 경도와 인성을 겸비하기 때문에, 주물 표면의 블라스트-클리닝에 적합하게 이용할 수 있다. 여기서, 비커즈 경도 HV는 일본공업규격 JIS Z 2244(2009)에 기초하는 것이다.
도 1은 실시 형태에 따른 투사재의 입자 지름 분포의 모식도이다. 가로축의 입자 지름은, 입자 지름 구간의 하한치를 대표치로서 나타내고 있다. 이하의 입자 지름 분포의 도면에서도 마찬가지이다. 투사재의 입자 지름 d는, 0.85mm＜d≤2.36mm이고, 투사재의 입자 지름 d의 분포는, 빈도 분포(JIS G 5904)에 있어서의 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되며, 당해 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.4~1.0배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.2~0.7배가 되도록 조정한다. 여기서, 입자 지름 분포의 측정 방법은 일본공업규격 JIS G 5904(1966)에 기초하는 것으로, 중량 분포로 나타내고 있다.
투사재의 입자 지름 d의 분포는, 예를 들면, 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.6~0.8배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.3~0.6배가 되도록 조정한다. 이것에 의하면, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 더욱 향상시킬 수 있어, 주물의 블라스트-클리닝에 적합하게 이용할 수 있다.
이러한 입자 지름 분포를 가지는 투사재는, 입자 지름 d가 1.18mm＜d≤2.36mm로서 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 최대가 되는 제1 투사재와, 입자 지름 d가 0.85mm＜d≤1.40mm로서 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되는 제2 투사재를 혼합하여 제작할 수 있다. 즉, 투사재는 제1 투사재와 제2 투사재의 혼합물이다.
예를 들면, 주물의 블라스트-클리닝에 제1 투사재만을 이용하면, 블라스트-클리닝력을 크게 할 수 있지만, 단위 무게당 입자수가 적어지기 때문에, 커버리지(일정 면적당에 있어서의 투사재의 실제 타흔 면적)의 저하로 이어진다. 한편, 제2 투사재는 커버리지를 향상시킬 수 있지만, 제1 투사재에 비해 특별히 강고(强固)한 모래 스케일에 대해서 블라스트-클리닝력이 낮다. 그 때문에, 주물사나 스케일의 제거에는 충분한 블라스트-클리닝력을 가지고 있지만, 주물사 표면에 발생하는 그을림 등을 제거하려면 블라스트-클리닝력이 부족하여, 블라스트-클리닝 시간이 길어진다.
본 실시 형태에 따른 투사재에서는, 이들 투사재를 상술한 입자 지름 분포가 되도록 혼합함으로써, 각각의 이점을 유지하여, 블라스트-클리닝 능력이 부족한 부분을 보완할 수 있다. 제1 투사재에 의해 블라스트-클리닝력을 향상시키고, 제2 투사재에 의해 커버리지를 향상시킬 수 있다. 즉, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 모두 향상시킨 블라스트-클리닝을 행할 수 있다.
또, 투사재를 제1 투사재와 제2 투사재를 혼합하여 제작함으로써, 입자 지름 분포를 실질적으로 연속이 되는 분포로 할 수 있다. 이것에 의해, 블라스트-클리닝에 의한 타흔의 크기가 연속적인 분포를 가지기 때문에, 커버리지를 증대시킬 수 있어, 블라스트-클리닝을 효율적으로 행할 수 있다.
제1 투사재 및 제2 투사재는, 물 오토마이즈법 등의 공지의 방법에 의해 제작한 입자를 JIS Z 8801(2006)에 규정된 체눈 0.85~2.36mm의 체를 이용하여 분급(分級)하여, 원하는 입자 지름 분포가 되도록 혼합, 조정하여 제작할 수 있다.
다음에 상기의 투사재를 사용하여, 블라스트 처리에 의해 주물의 블라스트-클리닝을 행하는 방법에 대해 설명한다.
본 실시 형태에 따른 투사재를 이용하여 주물의 블라스트-클리닝을 행하려면 , 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재와 같은 공지의 원심형 블라스트 장치를 이용할 수 있다. 또한, 블라스트-클리닝 방법은 당해 블라스트 장치를 이용한 방법으로 한정되는 것은 아니다.
블라스트 장치는 투사재의 저장 및 정량 공급을 행하는 호퍼(hopper), 투사재를 투사하는 임펠러 유닛(impeller unit), 투사재를 순환시키는 순환 장치, 투사재와 모래나 스케일을 분리하는 세퍼레이터 및 집진(集塵) 장치를 구비하고 있다.
투사재는 호퍼로부터 임펠러 유닛에 투입되고, 임펠러 유닛에 투입된 투사재는 임펠러 유닛 내에서 가속되어 투사실 내에 배치된 주물로 투사된다. 이것에 의해, 주물의 블라스트-클리닝을 행한다.
투사된 투사재는, 블라스트 처리에 의해 주물로부터 제거된 모래나 스케일과 함께 순환 장치에 의해 회수되어, 세퍼레이터에 보내진다.
세퍼레이터에서는 투사재를 에이프런 모양으로 낙하시켜, 집진기에 의해 생기는 기류에 의해 모래, 스케일 및 분쇄된 미세한 투사재를 선별하여, 그것들을 집진기 및 장치 밖으로 배출한다. 블라스트-클리닝에 유효한 투사재는 재차, 임펠러 유닛에 공급되어, 순환 사용된다.
장치 밖으로 배출된 양만큼 장치 내 투사재량이 감소하므로, 감소량에 대응한 양의 투사재를 보급할 필요가 있다. 투사재의 감소는 임펠러 유닛의 부하 전류치에 의해 검지되어, 새로운 투사재가 호퍼에 자동적으로 혹은 수동으로 보급된다.
상기 투사, 미분의 장치 밖 배출, 보급을 반복하여 행하는 일련의 조작의 결과, 장치 내 투사재의 입자 지름 분포는, 미사용의 투사재의 입자 지름 분포와는 상이한 일정한 입자 지름 분포로 안정된다. 이 안정된 입자 지름 분포의 상태를 오퍼레이팅 믹스라고 한다. 투사재는 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 지름 분포를 효율적인 블라스트-클리닝을 행할 수 있도록 관리하는 것이 중요하다.
본 실시 형태에 따른 투사재를 이용함으로써, 특별한 장치, 방법에 따르는 않고, 오퍼레이팅 믹스 형성 후에 있어서의 블라스트 장치 내의 입자 지름 분포가 (제1 입체의 비율)≥(제2 입체의 비율)≥(제3 입체의 비율)을 충족하는 특징적인 분포로 할 수 있다. 즉, 블라스트 장치의 통상의 조업에 있어서 실현할 수 있다. 투사재는, 입자 지름 1.18mm를 초과하는 제1 입체와, 입자 지름 1.18mm 이하이며 0.85mm를 초과하는 제2 입체와, 입자 지름 0.85mm 이하의 제3 입체로 구분하고 있다. 그리고 제1 입체의 비율은 60중량% 이상, 제2 입체의 비율은 5~30중량%, 제3 입체의 비율은 20중량% 이하가 되도록 입자 지름 분포가 관리되어도 된다.
이 입자 지름 분포를 종래, 주물의 블라스트-클리닝에 있어서의 오퍼레이팅 믹스의 지침으로 되어 있던 "ECONOMICAL AND FUNCTIONAL ASPECTS OF BLAST CLEANING ABRASIVES BLASTING THEORY"(WHEEL ABRATOR사 발행, 1972년)에 의한 입자 지름 분포와 비교했다. 비교 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 「제3 입체」는, 표 1에 있어서의 종래의 지침의 제3 입체 및 제4 입체를 혼합한 혼합물이다.
지침 본 실시 형태
제1 입체 ＞1.18mm 35% 60% 이상
제2 입체 1.18~0.85mm 25% 5~30%
제3 입체 0.85~0.6mm 20% 20% 이하
제4 입체 0.6mm≥ 20%
표 1에 나타내지는 것처럼, 본 실시 형태에 따른 투사재는, 제1 투사재의 첨가에 의해, 블라스트-클리닝력이 큰 제1 입체를 종래의 투사재 보다도 훨씬 다량으로 함유하고 있다고 하는 특징적인 분포를 나타낸다.
제1 입체는 블라스트-클리닝력이 높고, 특히 주물의 최표층에 있는 강고한 스케일층의 제거에 대해 유효하다. 제1 입체를 종래의 투사재 보다도 증대시킴으로써, 블라스트-클리닝 시간을 단축할 수 있다.
제2 입체는 종래와 동일한 정도의 양이며, 이것에 의해 커버리지를 확보할 수 있다.
제3 입체는 블라스트-클리닝력이 낮고, 유효하게 스케일을 제거할 수 없으므로, 종래의 투사재에 비해 저감시켰다. 또, 제3 입체는 주물사를 포함하고 있어, 제3 입체를 저감시킴으로써 주물사의 혼입을 억제할 수 있으므로, 블라스트 장치를 구성하는 부품의 손모(損耗)를 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 투사재를 이용했을 경우, 오퍼레이팅 믹스 형성 후에 있어서의 블라스트 장치 내의 입자 지름 분포를 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 앞서 설명한 분포로 할 수 있다.
(변경예)
투사재의 형태는 숏으로 한정되는 것이 아니고, 그릿(grit), 컷 와이어 등을 이용할 수도 있다.
제1 투사재와 제2 투사재는, 같은 재질이어도 되고, 경도가 상이한 재질로 형성해도 된다.
(실시 형태의 효과)
본 실시 형태에 따른 투사재에 의하면, 주물의 블라스트-클리닝을 블라스트 처리에 의해 행할 때, 블라스트-클리닝력과 블라스트-클리닝 효율을 모두 향상시킨 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 투사재로 할 수 있다. 또, 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 장치 내 투사재의 입자 분포가 주물의 블라스트-클리닝에 적합한 분포가 되는 투사재로 할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 효과를 확인하기 위해서 행한 실시예에 대해 설명한다.
(1) 블라스트-클리닝 시험
실시 형태에 따른 투사재를 이용한 블라스트-클리닝 시험을 행했다. 본 시험에 사용한 피가공물은, 재질을 FC250으로 하고, 주탕(注湯) 온도 1350℃에서 주탕을 하고, 주탕 후 30분 후에 틀 해체하고, 냉각 속도 3／min으로 냉각하여 얻었다. 제품 중량은 약 3.5kg이다. 시험에 사용한 투사 시험 장치는 숏 블라스팅 SNTX－I형(신토 공업 주식회사)이고, 투사 속도 73m/s, 테이블 자전(自轉) 속도 6rpm으로 행했다.
시험에 제공하는 투사재는, 입자 지름 d가 1.18mm＜d≤2.36mm로서 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 최대가 되도록 조정한 제1 투사재와, 입자 지름 d가 0.85mm＜d≤1.40mm로서 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되도록 조정한 제2 투사재를 준비하고, 양자를 혼합하여 입자 지름 분포를 조정하여 제작했다. 모두 경도는 HV450이다. 도 2에 입자 지름 분포를 나타낸다. 도 2는 실시예의 투사재의 입자 지름 분포를 나타내는 설명도이다.
이 입자 지름 분포는, 실시 형태에 따른 투사재의 입자 지름 분포의 조건을 충족하고 있었다. 또, 비교예로서. φ1.7mm(입자 지름 범위：1.40mm＜d≤2.36mm)의 스틸 숏에서의 시험도 실시했다. 투사 밀도는 150~300kg/m2로 했다. 실시예, 비교예 모두, 투사재를 투사 시험 장치에 투입하고, 연속 운전 및 보급을 반복하여 오퍼레이팅 믹스를 형성한 후 투사 시험을 행했다.
블라스트-클리닝 시험 후의 시료 표면을 도 3에 나타낸다. 도 3은 블라스트-클리닝 시험 후의 시료의 표면 상태를 나타내는 설명도이다. 요철부와 문자부(각인부)를 확대하여 마무리 상황을 관찰하여, 육안에 의한 평가를 실시했다. 외관 육안의 상세를 도 4에 정리했다. 도 4는 도 3에 나타내는 표면 상태를 설명하는 표이다. 도 3 및 도 4에 나타내지는 것처럼, 비교예에서는, 투사 밀도가 150kg/m2~250kg/m2의 범위에 있어서, 점선으로 둘러싸인 점선 영역에 스케일이 존재하는 것이 확인되었다. 그리고 투사 밀도 300kg/m2의 시점에서 스케일이 제거되었다. 이 때문에, 비교예에서는 마무리까지 투사 밀도 300kg/m2를 필요로 했다. 한편, 실시예에서는, 투사 밀도가 150kg/m2~200kg/m2의 범위에 있어서, 점선으로 둘러싸인 점선 영역에 스케일이 존재하는 것이 확인되었다. 그리고 투사 밀도 250kg/m2의 시점에서 스케일이 제거되었다. 즉, 실시예에서는 투사 밀도 250kg/m2로 마무리된 것이 확인되었다.
평탄한 영역을 확대 관찰하여, 제청도를 측정했다. 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5는 블라스트-클리닝 시험 후의 시료의 제청도의 측정 결과를 나타내는 설명도이다. 투사 밀도의 증가에 따라 제청도의 증가가 인정되었다. 제청도 90% 이상이 육안 외관 평가의 마무리 완료점에 상당한다. 실시예에서는 비교예 보다도 투사 밀도가 17% 낮은 상태에서 동등한 마무리를 실현할 수 있어, 블라스트-클리닝 시간을 단축할 수 있는 것이 확인되었다.
(2) 수명 시험
투사재의 수명 시험은, SAE J445에 규정의 100% Replacement Method에 준거하여, 어빈식 라이프 테스터를 이용하여, 투사 속도 60m/s, 컷 스크린 0.710mm의 조건으로 행했다. 결과를 도 6에 나타낸다.
도 6은 수명 시험의 결과를 나타내는 설명도이다. 새로운 투사재의 누계 보급량 100g에 도달하는 사이클수는, 비교예의 2940사이클에 대해, 실시예에서는 3400사이클로, 16%의 수명 향상이 인정되었다.
수명 시험은 실제의 블라스트 장치의 조업을 모의한 것으로, 시험 후의 투사재의 상태로부터 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 입자 지름 분포를 추정할 수 있다. 결과를 도 7에 나타낸다. 도 7은 오퍼레이션 믹스 형성 후의 입자 지름 분포(추정)를 나타내는 설명도이다. 이 입자 지름 분포는 실시 형태에 따른 투사재의 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 입자 지름 분포를 충족하고 있고, 실시 형태에 따른 투사재를 이용한 블라스트 처리에 있어서 원하는 입자 지름 분포가 얻어지는 것이 확인되었다.

Claims (5)

  1. 주물(鑄物)의 표면을 블라스트 처리에 의해 블라스트-클리닝하기 위해서 이용하는 철계의 투사재로서,
    상기 투사재는 비커즈 경도가 HV300~600의 범위이고,
    상기 투사재의 입자 지름 d는, 0.85mm＜d≤2.36mm이고,
    상기 투사재의 입자 지름 d의 분포는, 빈도 분포에 있어서의 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되고, 당해 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.4~1.0배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.2~0.7배인 투사재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 투사재의 입자 지름 d의 분포는, 빈도 분포에 있어서의 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도에 대해서, 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 0.6~0.8배이고, 또한 입자 지름 구간 1.40mm＜d≤1.70mm의 빈도가 0.3~0.6배인 투사재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    입자 지름 d가 1.18mm＜d≤2.36mm로서 입자 지름 구간 1.70mm＜d≤2.00mm의 빈도가 최대가 되는 제1 투사재와, 입자 지름 d가 0.85mm＜d≤1.40mm로서 입자 지름 구간 1.18mm＜d≤1.40mm의 빈도가 최대가 되는 제2 투사재의 혼합물인 투사재.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    블라스트 장치의 조업에 의해 일정한 입자 지름 분포로 안정되는 오퍼레이팅 믹스 형성 후의 투사재의 입자 지름 분포가, 입자 지름 1.18mm를 초과하는 제1 입체와, 입자 지름 1.18mm 이하이며 0.85mm를 초과하는 제2 입체와, 입자 지름 0.85mm 이하의 제3 입체로 구분했을 때,
    (제1 입체의 비율)≥(제2 입체의 비율)≥(제3 입체의 비율)
    을 충족하는 투사재.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제1 입체의 비율은 60중량% 이상, 제2 입체의 비율은 5~30중량%, 제3 입체의 비율은 20중량% 이하인 투사재.
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