[發明專利]貝氏體鋼丸及制作工藝

有效

• 申請號: 200610069216.9
• 申請日: 2006-09-26
• 公開（公告）號: CN101152706A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 韓慶吉
• 申請（專利權）人: 淄博大亞金屬制品有限公司
• 主分類號: B24C11/00
• 分類號: B24C11/00;C21D9/36;C22C38/12;C21D1/18
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

技術領域

貝氏體鋼丸及制作工藝，本發明屬于金屬表面清理材料領域。

背景技術

普通的鋼丸，多采用如下加工工序：熔煉造粒--粗分--選圓--淬火--回火--精分--包裝。而調整鋼丸硬度和韌性的主要工藝在于回火工序，根據客戶對鋼丸硬度的要求調整回火溫度或者回火時間，得到不同硬度的鋼丸。根據國家標準GB6484-86和GB6485-86以及美國SAEJ444的規定，普通鋼丸的硬度為HRC40-50，隨著科學技術的發展、產業結構的變化以及新鋼種的不斷涌現，傳統的鋼丸、鋼砂已經遠遠不能滿足客戶高效率、低成本的要求。要提高金屬結構件的清理效率，除了調整清理設備的工藝參數以外，主要手段是提高鋼丸的表面硬度。傳統鋼丸的加工工藝提高鋼丸表面硬度采用的方法主要是降低回火溫度或者縮短回火時間，降低回火溫度或者縮短回火時間鋼丸的硬度雖然是提高了，但同時帶來的也是韌性的降低，鋼丸的破碎率高循環使用次數減少；要提高鋼丸的使用壽命降低消耗，主要采用的方法是提高鋼丸的韌性，從而增加循環使用次數。而提高鋼丸韌性主要采用的是升高回火溫度的方法，升高回火溫度鋼丸的韌性雖然會有不同程度的提高，但同時帶來的也是鋼丸硬度的降低，同時鋼丸硬度的降低也就帶來了清理效率的降低?？偟恼f，用傳統工藝生產鋼丸、鋼砂，在一定的范圍內硬度和韌性是相互矛盾的，是彼長此消的關系。

近年來，隨著科學技術的發展、產業結構的變化以及新鋼種的不斷涌現，客戶對鋼丸、鋼砂質量的要求也有了新的變化，前幾年大多數客戶看重的是使用壽命，只要不破碎、消耗量少就可以，至于清理時間不太看重。近幾年，為了提高生產效率，清理設備大多采用在線連續式清理方式，就要求在規定的時間內必須完成清理工作，達到清理效果，因此越來越多的客戶越來越看重鋼丸的硬度?，F在客戶選用的鋼丸硬度一般在HRC43-50，用傳統工藝生產鋼丸，當硬度提高到HRC43以上時，隨著硬度的升高鋼丸的破碎率明顯提高，而破碎鋼丸的棱角也影響了清理效果(被清理的表面粗糙度超標)，雖然清理效率提高了，但客戶的生產成本也增加了。根據客戶對清理材料鋼丸、鋼砂既要清理效率高(即硬度高)又要消耗低(即韌性要好)的需求，針對傳統鋼丸存在的韌性好而硬度低或硬度達標而韌性差破碎率高的現狀，我們研制出了這種新型的清理材料“貝氏體鋼丸”。普通鋼丸由于傳統的熱處理方式決定了它的金相組織一般以如下三種形式存在，回火索氏體、回火屈氏體、回火馬氏體加殘余奧氏體，回火索氏體硬度一般在HRC30左右，硬度很低，現在很多小的生產企業由于設備原因(回火溫度不均勻)生產的產品中金相組織大部分是回火索氏體和回火屈氏體的混合物，而大多數企業生產的鋼丸金相是回火屈氏體加彌散碳化物分布，有的企業根據客戶要求生產高硬度鋼丸HRC50左右，回火溫度低，形成回火馬氏體加彌散碳化物分布的金相組織。在實際應用中雖然清理效率提高了，但破碎率太高，很難滿足用戶要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種清理效率高(即硬度高)，消耗低(即韌性好)的貝氏體鋼丸，及先進、使用的貝氏體鋼丸的制作工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該貝氏體鋼丸，其特征在于：金相組織為下貝氏體加馬氏體的復相結構。

硬度HRC為43-48。

化學組成按重量比為：碳0.85-1.20％，硅0.60-1.50％，錳0.60-1.50％，鉬0.10-0.40％，鎢0.10-0.40％，磷不大于0.04％，硫不大于0.04％。

先進、使用的貝氏體鋼丸的制作工藝如下：

熔煉造粒--粗分--選圓--淬火--精分--包裝，淬火溫度800±20℃。

淬火介質為機械油。

淬火介質溫度300--350℃，保溫時間15分鐘，空冷。

本發明通過調整鋼丸的化學成分，加入了少量的錳、硅、鎢、鉬進行微合金化；與先進、使用的淬火熱處理新工藝，得到了金相組織為“貝氏體”的鋼丸。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：在原鋼丸化學成分的基礎上加入了少量的錳、硅、鎢、鉬進行微合金化，不僅細化了金屬晶粒，提高了強度，鋼丸的淬透性更好。采用的淬火熱處理工藝，得到了金相組織為“貝氏體”的鋼丸。貝氏體鋼丸能夠滿足客戶對清理材料鋼丸、鋼砂既要清理效率高(即硬度高)又要消耗低(即韌性好)的需求。填補了本領域的一項空白。實驗結果如下：

清理效率的實驗：

用符合GB6485-86標準要求傳統工藝生產的鋼丸S460做拋丸處理時，需要平均11分鐘的時間才能將配件清理合格。