TW202134007A - 用於水射流切割的磨料、包括其的懸浮體及其應用 - Google Patents

用於水射流切割的磨料、包括其的懸浮體及其應用 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種用於水射流切割的磨料,包括由不鏽鋼組成的顆粒,其中有由一種結構組成的不鏽鋼,至少是一種含有麻田散鐵的結構,重量百分比大於20%(含)小於100%(含),沃斯田鐵重量百分比大於0%(含)小於50%(含),碳化鉻、氮化鉻及/或其混合物重量百分比大於0%(含)小於45%(含),根據結構,比例是這麼選擇的,根據結構它們加起來重量百分比≤100%。用於水射流切割的磨料具有特別好的持久性和可回收性。此外,本發明提出一種用於水射流切割的懸浮體,至少包括所述用於水射流切割的磨料和懸浮介質,以及用於切割工件的水射流切割的磨料應用。

Description

用於水射流切割的磨料
本發明係有關於用於水射流切割的磨料、用於水射流切割的懸浮體以及用於水射流切割的磨料的使用。
水射流切割廣為人知,並且可以用於切割或切斷各種材料。水射流切割不屬於任何製程標準,但由於切割原理,通常被歸類在切割或水射流切割裡的DIN 8200中。然而,根據載荷的不同,必須對各種射流系統進行區分,不能將其與傳統的表面處理射流製程相比較。主要的區別在於操控表面磨料的速度。傳統的表面處理可達160公尺/秒,與水射流切割相比,磨料速度可達≥500公尺/秒以上。此外,磨料對射流材料表面的碰撞角度也存在顯著差異。表面處理採用傳統的射流製程,以平角或小於90度角為目標,避免由於表面微加工產生的回彈和磨損。與水射流切割相比,磨料與表面形成90度角,會導致引起腐蝕的撞擊或衝擊磨損。與傳統的表面處理射流製程相比,用於物料分離的磨料必須承受更高的要求。這主要是由於高碰撞速度和與之相關的衝擊載荷。此外,磨料必須直接腐蝕材料表面,而且必須幾乎沒有回彈效果。與其他切割方法比如鐳射切割或電漿切割相比,水射流切割是非熱切割過程。除乾式射流切割外,水射流切割的應用尤為廣泛,水在高壓下透過噴嘴噴到材料上,並對材料進行沖蝕。為了提高切割效能和切割品質,在乾式射流切削和水射流切割中都可以加入磨料。磨料可以是各種材料,最好是高硬度的材料。
通常添加石榴石、橄欖石砂或剛玉到該過程中作為主要應用磨料。這些石榴石、橄欖石砂或剛玉的優點是其天然硬度高達6.5-9莫氏硬度,相當於約1120-2060 HV。此外,這些礦物存在於具有六角化八面體結構的立方晶格中。因此,這些礦物具有鋒利的、劈裂的/有棱角的形狀,可用於高效率的移除和切割過程。
然而,由於它們的高硬度,這些材料非常脆弱,容易受到衝擊和壓力載荷,這意味著,例如石榴石在使用時很快就會變脆,只有增加消耗才能重新使用,否則由於斷裂會造成很大的損失。石榴石的可回收性通常為2到3個週期。
因此,磨料仍有改進的潛力。尤其是在持久性和可回收性方面,有改進的潛力。
因此,本發明的目的是為水射流切割提供改進的磨料。
透過如請求項1所述之用於水射流切割的磨料以及如請求項10所述之用於水射流切割的懸浮體以及如請求項11所述之用於水射流切割的磨料的使用,來達到本發明的目的。發明的較佳實施例在子請求項、說明書、實施例以及圖表中指定,其中子請求項、說明書、實施例、圖表中所描述或顯示的其他特性,如果上下文沒有明確表示相反情況者,可以對該發明進行單獨或任意組合形式的展示。
本發明提出一種用於水射流切割的磨料,包括由不鏽鋼製成的顆粒,所述不鏽鋼由一種結構組成,表現在: 尤其是麻田散鐵的重量百分比大於20%(含)小於100%(含): 沃斯田鐵的重量百分比大於0%(含)小於50%(含):以及 碳化鉻、氮化鉻及/或其混合物的重量百分比大於0%(含)小於45%(含), 比例選擇方面,根據結構,它們加起來重量百分比≤100%。 本發明中,「磨料」應理解為可添加到水射流切割方法以改善水射流切割效能的輔助物質。
本發明中,「鋼」應理解為一種主要由鐵組成的材料。
本發明中,「防鏽」被理解為指本質上對與環境和/或自然大氣層的反應具有惰性的特性。不鏽鋼尤其是指在正常條件下基本不與環境空氣和/或空氣濕度發生反應的鋼。
本發明中,「結構」是被理解為鋼的微觀結構,鋼的成分大部分來自部分容積,鑒於其成分以及有關在材料中靜止坐標系結構元件的空間排列,是極為相近的。
本發明中,「麻田散鐵」被理解為具有麻田散鐵結構的鋼。本發明中,這被理解為在四方扭曲體中心晶格中的鋼的亞穩態改質,尤其是在鋼的生產過程中出現,在降低到麻田散鐵起始溫度和從沃斯田鐵結構轉變的時候。
本發明中,「沃斯田鐵」被理解為具有沃斯田鐵結構的鋼。本發明中,這是被理解為室溫下的亞穩態鋼,形成立體面心晶格,尤其是鋼在高溫生產中出現,在冷卻/淬火時不完整轉換為麻田散鐵。因此,本發明中,沃斯田鐵被理解為特別意義上的殘餘沃斯田鐵。
本發明中,「碳化鉻」被理解為不鏽鋼中的沉澱物,它主要由鉻和碳組成。本發明中,「氮化鉻」應理解為不鏽鋼中的沉澱物,其本質上由鉻和氮組成。在本發明中,「碳化鉻」和「氮化鉻」的混合物被理解為既指碳化鉻析出物和氮化鉻析出物的混合物,也指碳化鉻和氮化鉻的混合析出物。
所述用於噴射切割的磨料與已知磨料相比,具有更好的持久性和可回收性。這尤其能保護環境。此外,在水射流切割過程中,用於水射流切割的磨料可以在良好的切割速度下實現良好的切割。儘管磨料是金屬的,但可以實現磨料不生鏽。
在不受理論約束的情況下,麻田散鐵結構件一方面可以使基硬度達到800 HV左右,並達到一定的脆性,當晶粒斷裂時,形成類似石榴石的尖銳的角狀結構,以達到良好的切割邊緣和去除效果。沃斯田鐵、碳化鉻和氮化鉻可以任意地進一步改善麻田散鐵的效能。
在不受理論約束的情況下,沃斯田鐵在切割過程中對載荷有優勢,這種微觀結構與其他結構件結合在一起可以取得比石榴石更大的優勢。沃斯田鐵處於亞穩態,在切割過程中,切割過程中在高壓或變形等應力作用下首先凝固,超過一定的凝固極限後,轉化為由應力形成的麻田散鐵。沃斯田鐵組織由於其面心立方晶格,可以很好地變形,具有優異的韌性,並能很好地吸收和攔截衝擊載荷。其結果是,如果根據本發明的磨料具有沃斯田鐵,並受負荷時,則由於殘餘沃斯田鐵,磨料能更好地緩衝高衝擊/撞擊和壓力負載。因此,該材料並不一定會脆性斷裂,而是繼續凝固,直到殘餘沃斯田鐵轉變為麻田散鐵,然後惡化為脆化狀態。有利的是,這種情况在經過幾次重複之後才會出現。在水射流切割過程中,由於負載的影響,所述較佳的沃斯田鐵可使磨料的硬化程度輕微而穩定地增加,因此在幾個循環中切割邊緣保持力維持穩定,不會影響切割的品質。
在不受理論約束的情況下,可選的碳化鉻和/或氮化鉻進一步提高了磨料的壽命、切割邊緣保持力和可回收性。尤其是,透過這些結構部件可以進一步提高耐磨性。此外,鉻碳化物和/或氮化鉻可以進一步提高磨料的硬度。
由於所述磨料是防鏽的,因此,當所述磨料用於懸浮體中進行水射流切割時,可以不需要向懸浮液中添加防鏽劑。這尤其能保護環境,並簡化積壓懸浮體的處理。
有利的是,上述結構組成可受不鏽鋼的化學成分的影響,並可選擇地受鋼的熱處理的影響。
在一實施例中,可以規定麻田散鐵至少包括部分中間結構。因此,麻田散鐵也可以理解為麻田散鐵和中間結構的混合物。本發明中,「中間結構」被理解為也被稱為變韌鐵的結構,當沃斯田鐵冷卻時會產生這種結構。
比例選擇方面,根據結構重量百分比為100%。
除了不鏽鋼顆粒外,最好還有其他的磨料,例如金屬或礦物磨料。因此,切割效能和/或磨損效能可以進行有利的調整。
根據用於水射流切割的磨料的總重量,用於水射流切割的磨料所含不鏽鋼顆粒的重量百分比為大於95%(含)小於100%(含),最好是大於98%(含)小於100%(含)。因此,可以有利地實現該磨料具有特別均勻的切割效能和/或磨損效能。
該結構最好含有碳化鉻、氮化鉻和/或其混合物,按結構重量計算,其重量百分比大於3%(含)小於35%(含),最好是大於10%(含)小於30%(含),更準確的是大於24%(含)小於28%(含)。
因此,可以有利地實現該磨料具有進一步提高的耐磨性或邊緣保持力。此外有利的是,還可以實現所述磨料具有特別高的硬度。尤其是,透過使用上述範圍內的鉻碳化物、氮化鉻和/或其混合物,可以同時獲得足夠高的硬度和足夠好的磨損效能或邊緣保持能力。
在較佳實施例中,按結構重量計算,碳化鉻的重量百分比大於3%(含)小於35%(含),最好是大於10%(含)小於30%,更準確的是大於24%(含)小於28%(含)。在另一個可選的較佳實施例中,按結構重量計算,該結構含氮化鉻的重量百分比大於3%(含)小於35%(含),最好是大於10%(含)小於30%(含),更準確的是大於24%(含)小於28%(含)。
按結構重量計算,該結構的沃斯田鐵的重量百分比大於5%(含)小於47%(含),最好是大於15%(含)小於40%(含),更準確的是大於25%(含)小於35%(含)。
這樣有利的是,就可以使該磨料具有特別良好的磨損效能。尤其是,這樣可以實現磨料具有足夠的衝擊強度或撞擊強度,從而不迅速斷裂。同時,上述沃斯田鐵含量意味著磨料的硬度沒有受到過分的損害。
在較佳實施例中,按結構重量計算,該結構的麻田散鐵的重量百分比大於15%(含)小於75%(含),最好是大於18%(含)小於72%(含)。
該結構最好如下組成: 麻田散鐵重量百分比大於18%(含)小於72%(含), 沃斯田鐵重量百分比大於5%(含)小於47%(含),以及 碳化鉻、氮化鉻及/或其混合物重量百分比大於3%(含)小於35%(含), 比例選擇方面,根據結構,它們加起來重量百分比≤100%。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 鉬重量百分比大於0%(含)小於3%(含), 鎳重量百分比大於0%(含)小於1%(含), 碳重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 氮重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 微量元素重量百分比大於0%(含)小於1%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於0.2%(含)小於2.5%(含)。
這樣有利的是,根據本發明所述的結構成分特別容易設置。例如,在鑄鋼件冷卻後,根據本發明的結構成分可與上述元素成分進行組合。此外,所述結構成分可透過隨後的熱處理在所述要求的範圍內進一步調整。具體地說,可以透過鑄件提供具有上述成分的鋼,並在冷卻和/或熱處理後直接具有根據本發明的結構成分。因此有利的是,所述鋼的上述成分使所述磨料能夠特別好地製造。
應瞭解,該成分中包括普通雜質。最好規定該合金由上述部件組成。
按結構重量計算,合金中碳和氮的重量百分比大於0.6%(含)小於2.5%(含),最好是大於0.8%(含)小於2.3%,更好的是大於1.2%(含)小於2.1%(含),更準確的是大於1.8%(含)小於2%(含)。
從而使碳化鉻、氮化鉻及其混合物的比例容易保持在有利的範圍內。因此有利的是,這樣就可以實現磨料具有特別好的耐磨性或邊緣保持力,同時硬度特別高。
按結構重量計算,合金中鉻的重量百分比大於15%(含)小於33%(含),最好是大於20%(含)小於31%,更準確的是大於25%(含)小於30%(含)。
以上所述的鉻含量可以保證鋼具有足夠的防鏽效能。此外,還可以使碳化鉻、氮化鉻及其混合物的比例易於保持在有利的範圍內。因此有利的是,這樣就可以實現磨料具有特別好的耐磨性或邊緣保持力,同時硬度特別高。據瞭解,根據本發明,不鏽鋼可以包括鉻、碳和/或氮,而不一定含有鉻碳化物和/或氮化鉻。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 碳重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 氮重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 微量元素重量百分比大於0%(含)小於1%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於0.2%(含)小於2.5%(含)。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 碳重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 氮重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於0.2%(含)小於2.5%(含)。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 碳重量百分比大於0.2%(含)小於2.5%(含), 微量元素重量百分比大於0%(含)小於1%(含), 殘餘鐵。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 碳重量百分比大於0.2%(含)小於2.5%(含),以及 殘餘鐵。
在可選的較佳實施例中,不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 鉬重量百分比大於0.5%(含)小於1.5%(含), 碳重量百分比大於1.1%(含)小於2.4%(含), 氮重量百分比大於0.1%(含)小於0.4%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於1.5%(含)小於2.5%(含)。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 鉬重量百分比大於0.5%(含)小於1.5%(含), 碳重量百分比大於1.5%(含)小於2.0%(含), 氮重量百分比大於0.2%(含)小於0.3%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於1.8%(含)小於2.2%(含)。
在可選的較佳實施例中,不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 碳重量百分比大於1.1%(含)小於2.4%(含), 氮重量百分比大於0.1%(含)小於0.4%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於1.5%(含)小於2.5%(含)。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 碳重量百分比大於1.5%(含)小於2.0%(含), 氮重量百分比大於0.2%(含)小於0.3%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於1.8%(含)小於2.2%(含)。
在可選的較佳實施例中,不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 鉬重量百分比大於0.5%(含)小於1.5%(含), 碳重量百分比大於1.0%(含)小於2.5%(含),以及 殘餘鐵。
不鏽鋼最好由一種合金組成,表現在: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 鉬重量百分比大於0.5%(含)小於1.5%(含), 碳重量百分比大於1.7%(含)小於2.2%(含),以及 殘餘鐵。
最好的情況是,不鏽鋼顆粒的等效直徑D90在0.01公釐~1公釐範圍內,最好是0.05公釐~0.4公釐,更準確的是0.09公釐~0.315公釐,可選擇的是,最好是0.01公釐~0.5公釐範圍內,更準確的是0.01公釐~0.2公釐。
本發明中,「等效直徑」被理解為具有相同直徑的球體具有相同的直徑特性。尤其是等效直徑被理解為根據DIN 66165-2: 2016-08透過篩選確定的等效直徑。本發明中,「等效直徑D90」是指樣品等效直徑的90%小於或等於「等效直徑D90」。
在上述等效直徑範圍內的顆粒,磨料可以容易地實現懸浮,並可用於特別薄的水射流切割。此外,該顆粒還可以獲得特別好的使用壽命和切割效能。
最好使不鏽鋼顆粒的硬度在600 HV 0.2(含)~1000 HV 0.2(含)之間,最好在700 HV 0.2(含)~900 HV 0.2(含)之間,更準確的是在780 HV 0.2(含)~830 HV 0.2(含)之間。尤其是,硬度是按照DIN EN ISO 6507-1: 2018-07進行測量的。
與所使用的已知磨料相比,所提供的磨料以含有硬質碳化物的堅硬鹼性基體為特性。由於具有良好的韌性,磨料能承受高衝擊或壓力載荷,特別是當磨料撞擊高壓水射流和當磨料撞擊材料表面時。由於上述硬度和碳化物的存在,磨料可以產生特別好的切割效能。同時,由於所述結構成分,與具有類似硬度的磨料相比,所述磨料在經過幾次循環使用後才會解體。有利的是,磨料可以實現特別良好的重複可回收性。
磨料容積密度在3.5 g/cm3 (含)~5 g/cm3 (含)之間,最好是3.6 g/cm3 (含)~4.0 g/cm3 (含)之間。尤其是,容積密度是按照DIN ISO 697: 1984-01測量的。
所述顆粒選自拋丸、鋼絲粒、粗粒及其混合物,所述顆粒最好為粗粒。
本發明中,「拋丸」被理解為本質上的球形粒子。本發明中,「鋼絲粒」被理解為本質上的圓柱形顆粒。此外,粗粒本質上是有棱角的不規則顆粒。
上述顆粒可以實現特別好的切割效能。研究發現,對於粗粒,透過磨料可以獲得特別好的切割效能。
本發明還提出一種用於水射流切割的懸浮體,該懸浮體至少具有一種以上描述的用於水射流切割的磨料和懸浮體介質,最好為水。
該懸浮體最好含有懸浮劑,尤其是水和磨料的重量比在9:1(含)~23:1(含)之間,最好是11:1(含)~19:1(含)之間,更好的範圍是12(含)~16:1(含)之間,更具體的範圍則是13.5:1(含)~14.5:1(含)之間。
有利的是,採用懸浮體進行水射流切割時,切割速度可特別調整,達到較高的切割效能。
懸浮體中最好不含任何防鏽劑。
有利的是,讓懸浮體可以實現環保加工。
該懸浮體具有添加劑,最好是用於穩定該懸浮體的添加劑。此外,該添加劑包括聚合物,最好為均聚物,特別最好是澱粉。
在較佳實施例中,該懸浮體以水為懸浮劑,澱粉為添加劑,最好是水與澱粉的重量比在120:2到120:0.5之間,如120:1。
此外,本發明還提出,將上述用於水射流切割的磨料用於切割工件。即採用上述磨料進行水射流切割,高速引導到被切割工件上,透過微加工對工件進行切割。
該磨料最好用於上述的懸浮體中,其工作壓力範圍從1000巴到6000巴之間,最好是3000巴到6000巴之間。
透過上述工作壓力,可獲得特別好的切割效能。令人驚訝的是,儘管它的硬度很高,但在這些工作壓力範圍內使用的磨料與用於水射流切割的已知磨料相比,具有特別的重複使用性。
最好的情況是,使用磨料時,撞擊工件的速度在500公尺/秒到600公尺/秒之間,最好是550公尺/秒到650公尺/秒之間。
令人驚訝的是,當它以上述速度撞擊工件時,上述磨料產生良好的切割效能,同時允許良好的重複使用。尤其是,當磨料以上述速度撞擊它時,它能夠承受高衝擊或壓力負荷,而且效能、尤其是晶粒尺寸可以在幾個循環中保持穩定而不損失切割品質。
根據本發明用於水射流切割磨料的進一步優勢和有利的實施例透過實施例和圖形進行說明,並在下面的描述中進行說明。應該指出的是,這些實施例和圖表只是描述性的,並不會以任何方式對本發明進行限制。
實施例1
提供了一種用於水射流切割的磨料。這些顆粒是由不鏽鋼製成的。不鏽鋼由一種結構組成,其麻田散鐵重量佔72%,沃斯田鐵重量佔25%,碳化鉻重量佔3%。不鏽鋼由一種合金組成,其成分為0.8%的碳,15%的鉻和殘餘鐵。它的硬度在600-740 HV範圍內。該磨料具有良好的釋放效能和韌性。與石榴石相比,實施例1的磨料也具有良好的磨損效能和良好的邊緣保持力。在不受理論約束的情況下,由於麻田散鐵含量高,有可能獲得良好的切削效能,但與含較高碳化鉻的磨料相比,磨損效能較低。
實施例2
提供了一種用於水射流切割的磨料。這些顆粒是由不鏽鋼製成的。不鏽鋼由一種結構組成,該結構由44%的麻田散鐵,30%的沃斯田鐵和26%的碳化鉻組成。不鏽鋼由一種合金組成,合金中碳含量為2%,鉻含量為30%,以及殘餘鐵。他的硬度為800 HV。該磨料具有良好的釋放效能和韌性。與石榴石和其他實施例相比,實施例2的磨料具有最好的磨損效能和良好的切割效能。
實施例3
提供了一種用於水射流切割的磨料。這些顆粒是由不鏽鋼製成的。不鏽鋼由一種結構組成,其麻田散鐵重量佔18%,沃斯田鐵重量佔47%,碳化鉻重量佔35%。不鏽鋼由一種合金組成,合金中碳含量為2.5%,鉻含量為35%,以及殘餘鐵。他的硬度在800-850 HV範圍內。該磨料仍具有良好的釋放效能和韌性。與石榴石相比,實施例3的磨料也具有良好的磨損效能和良好的邊緣保持力。在不受理論約束的情況下,雖然由於沃斯田鐵的比例較高,可以預見具有良好的韌性,但這很難彌補高比例的碳化鉻造成的韌性差,這就是為什麼與實施例2中的磨料相比,總體的結果較差的原因。
比較實施例
選用石榴石作為比較實施例的磨料。
壽命測試
對實施例2和比較實施例的磨料進行了水射流切割試驗,比較了兩種磨料的效能。準備各自磨料、水和澱粉的懸浮體,並將其噴射到由V2A鋼製成的20公釐厚的板上。水射流切割以切割速度25公釐/分鐘、樣品厚度20公釐、切割寬度1.0公釐、新粒子300克/分鐘、切割長度400公釐、噴嘴距離樣品表面7公釐以及當流速3053升/分鐘時壓力為3200巴的良好切割品質進行。在每個循環後收集磨料並進行少量篩分,以獲得反映等效直徑分佈的篩分分佈。然後,磨料被送回水射流切割機,用於下一個循環。
耐久性試驗的結果顯示在圖表中,並在下面作更詳細的解釋。
圖1-3顯示了實施例2以及比較實施例中壽命測試的結果。實施例2中,每5次循環給出相應的重量比例佔篩分細微性率的%的長條圖。在比較實施例中,在前3個循環中給出在篩分細微性率的%中相應的重量比例。篩分過程中用於分級的篩網尺寸用公釐表示。此外,對於最大的餾出物,對數曲線與測量資料相匹配,並顯示為虛線。
實施例2與比較實施例中作為新晶粒以及最大餾出物,篩分細微性率按重量比例大於60%,篩分為0.21公釐。
從圖1可以看出,實施例2中來自0.21公釐網孔磨料的餾出物幾乎沒有減少,即使經過20次循環,按篩分細微性率重量計算,仍佔55%左右。
如圖2所示,根據比較實施例,石榴石的可比使用壽命測試表明,在僅僅一個循環後,從0.21公釐的網目尺寸的餾出物下降到35%以下。經過3次循環後,該餾出物僅佔重量的10%多一點,這就是為什麼這種磨料在3次循環後不能再使用。
圖3顯示了根據實施例2進行的磨料延長壽命試驗。可以看出,即使經過40次循環,0.21公釐的網目尺寸的餾出物仍然是最大比例的,磨料也可以繼續使用。
因此,與已知的磨料相比,本發明的磨料顯示出明顯改善的持久性和可回收性。
圖1根據實施例2,在0到20個循環範圍內,篩子的重量分佈與磨料壽命測試循環次數的比值; 圖2根據比較實施例,篩子的重量分佈與磨料壽命測試循環次數的比值;以及 圖3根據實施例2,在0到40個循環範圍內,篩子的重量分佈與磨料壽命測試循環次數的比值。

Claims (11)

  1. 一種用於水射流切割的磨料,存在由不鏽鋼製成的顆粒,其中所述不鏽鋼由一種結構組成,表現在: 尤其是麻田散鐵重量百分比大於20%(含)小於100%(含), 沃斯田鐵重量百分比大於0%(含)小於50%(含),以及 碳化鉻、氮化鉻及/或其混合物的重量百分比大於0%(含)小於45%(含), 比例選擇方面,根據結構,加起來它們重量百分比≤100%。
  2. 如請求項1所述的用於水射流切割的磨料,其結構包括碳化鉻、氮化鉻和/或其混合物,按結構重量計算,其重量百分比大於3%(含)小於35%(含),最好是大於10%(含)小於30%(含),更準確的是大於24%(含)小於28%(含)。
  3. 如請求項1或2所述的用於水射流切割的磨料,其結構包括沃斯田鐵,按結構重量計算,其重量百分比大於5%(含)小於47%(含),最好是大於15%(含)小於40%(含),更準確的是大於25%(含)小於35%(含)。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的用於水射流切割的磨料,所述不鏽鋼由一種合金製成,其中: 鉻重量百分比大於10%(含)小於35%(含), 鉬重量百分比大於0%(含)小於3%(含), 鎳重量百分比大於0%(含)小於1%(含), 碳重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 氮重量百分比大於0%(含)小於2.5%(含), 微量元素重量百分比大於0%(含)小於1%(含), 殘餘鐵, 在合金的基礎上,含碳和氮的合金的重量百分比大於0.2%(含)小於2.5%(含)。
  5. 如請求項4所述的用於水射流切割的磨料,包括合金中的碳和氮重量百分比大於0.6%(含)小於2.5%(含),最好是大於0.8%(含)小於2.3%(含),更好是大於1.2%(含)小於2.1%(含),更準確的是大於1.8%(含)小於2%(含)。
  6. 如請求項4或5所述的用於水射流切割的磨料,其中合金中的鉻重量百分比大於15%(含)小於33%(含),最好是大於20%(含)小於31%(含),更準確的是大於25%(含)小於30%(含)。
  7. 如請求項1至6中任一項所述的用於水射流切割的磨料,不鏽鋼顆粒的等效直徑D90在0.01公釐(含)~1公釐(含)範圍內,最好是0.05公釐(含)~0.4公釐(含),更準確的是0.09公釐(含)~0.315公釐(含),可選擇的是,最好是0.01公釐(含)~0.5公釐(含)範圍內,更準確的是0.01公釐(含)~0.2公釐(含)。
  8. 如請求項1至7中任一項所述的用於水射流切割的磨料,不鏽鋼顆粒的硬度在600 HV 0.2(含)~1000 HV 0.2(含)之間,最好在700 HV 0.2(含)~900 HV 0.2(含)之間,更準確的是在780 HV 0.2(含)~830 HV 0.2(含)之間。
  9. 如請求項1至8中任一項所述的用於水射流切割的磨料,所述顆粒選自拋丸、鋼絲粒、粗粒及其混合物,所述顆粒最好為粗粒。
  10. 一種用於水射流切割的懸浮體,包括至少一種如請求項1至9中任一項所述的用於水射流切割的磨料和懸浮體介質,最好為水。
  11. 一種如請求項1至9中任一項所述的用於水射流切割的磨料其用於切割工件的應用。
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