[發明專利]噴砂顆粒

有效

• 申請號: 200880122000.1
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN101970176A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: A-L·博多內
• 申請（專利權）人: 法商圣高拜歐洲實驗及研究中心
• 主分類號: B24C1/10
• 分類號: B24C1/10;B24C11/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

技術領域

本發明涉及一種特別是用于金屬表面(如鋼表面)處理的噴砂方法和可用于所述方法的顆粒。

噴砂是對要處理的部件高速投射顆粒(通常為珠粒)。所述顆粒由硬度與要達到的目的相適應的材料產生。通常使用鋼珠粒或陶瓷珠粒。

可為清潔而進行噴砂，以例如除銹(除垢)，或者對部件表面進行壓縮預加應力(噴丸硬化)。所述預加應力可通過表面硬化(加工硬化)改善經處理部件的性質。舉例來說，其能夠改善疲勞強度或耐腐蝕性。噴丸硬化因此在傳統上用于例如改善高度受力部件如汽車部件(特別是齒輪、傳動軸、彈簧、扭矩桿、連接桿、曲軸等)的使用特性。

背景技術

由Saint-Gobain?ZirPro出售的珠粒為氧化鋯-氧化硅珠粒，相對密度為3.76，廣泛用于噴丸硬化。

EP?578?453也描述了用于噴丸硬化的燒結鋯珠粒。

發明內容

投射陶瓷珠粒無法總能夠在足夠的厚度上產生預應力。為此，本發明的噴砂方法可包括投射金屬珠粒的第一步和隨后投射陶瓷珠粒的第二步。通過噴砂處理的部件的表面層的厚度因此得以增加。

本發明的一個目的是提供一種可有效地在被處理部件的表面層中產生高表面殘余應力的噴砂方法。

本發明提出了一種噴砂方法，該方法包括將顆粒投射到部件的表面上的操作，所述方法的不平常之處在于所述顆粒的表觀相對密度高于4.0或甚至高于4.3或甚至高于4.5但低于5.0或甚至低于4.9。

令人驚訝的是，這從下面的詳細描述可知，此密度范圍意味著可獲得不尋常的性能。

所述方法還可包括如下任選特征中的一者或多者：

-所述顆粒為珠粒；

-所述顆粒為陶瓷顆粒；

-所述顆粒為通過熔合獲得的顆粒；

-所述顆粒的硬度高于700HV_0.5、優選高于800HV_0.5、或甚至高于900HV_0.5，和/或低于1100HV_0.5、或甚至低于975HV_0.5，所述硬度優選在900HV_0.5到1100HV_0.5范圍內；

-以根據氧化物的重量百分數計，所述顆粒包含超過30％的氧化鋯(ZrO₂)或甚至超過40％、50％、60％或70％的氧化鋯和/或低于90％或甚至低于80％的氧化鋯(ZrO₂)；

-以根據氧化物的重量百分數計，所述顆粒包含超過5重量％的氧化硅(SiO₂)或甚至超過10％或超過13％的氧化硅和/或低于60％或甚至低于50％、30％或20％的氧化硅；

-以根據氧化物的重量百分數計，所述顆粒包含超過1％或甚至超過1.5％、2.0％、4％或4.5％的氧化鋁(Al₂O₃)和/或低于10％或甚至低于7％或低于5％的氧化鋁；

-氧化鋯、氧化硅和氧化鋁一起優選構成顆粒組合物的超過80％或甚至超過90％或甚至超過95％或基本100％；

-以根據氧化物的重量百分數計，Fe₂O₃的最大量為0.5％；其他可能的氧化物的實例有MgO、CaO和Na₂O；優選所述顆粒不含鐵，特別是既不以氧化物形式也不以金屬形式存在的鐵；

-顆粒粒徑小于2毫米(mm)，優選小于1mm；

-被處理表面為金屬表面，例如鋼；

-被處理表面為汽車部件的表面。被處理的部件可選自鏈輪、傳動軸、彈簧、扭矩桿、連接桿和曲軸；

-顆粒以超過40米每秒(m/s)、優選超過48m/s或甚至超過50m/s或甚至超過55m/s的速度被投射；

-在一個實施方案中，僅投射如上所述并可能具有上述任選特征中的一者或多者的顆粒；

-在一個實施方案中，所述方法僅包括單一投射操作，即在投射所述顆粒后不進行后續的投射操作。換句話說，所述方法不包括投射除上述顆粒外的介質的步驟；

-在另一實施方案中，所述方法還包括投射除上述顆粒外的介質的步驟。特別地，所述方法可包括至少兩個投射操作，所述兩個操作中的第一操作構成根據本發明的噴砂方法，所述兩個操作中的第二操作先于或晚于所述第一操作進行，不構成根據本發明的噴砂方法；

-所述方法不包括投射金屬珠粒的步驟；