[發明專利]低碳鑄鋼丸

有效

• 申請號: 201210222276.5
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102851593A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 山本孝;平井薰
• 申請（專利權）人: 新東工業株式會社
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/40;C22C38/42;C22C38/22;C22C38/44;C22C38/32;C22C38/54;C22C38/26;C22C38/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種碳鑄鋼丸。更加詳細地說，本發明涉及一種丸的形狀均勻、金屬組織與硬度的偏差較小且噴丸清理能力穩定的低碳鑄鋼丸。

背景技術

以往，鑄鋼丸應用于廣泛的用途。以鑄件的清砂為首，將鑄鋼丸主要應用于鐵系金屬材料的毛刺去除、附著物去除、氧化膜去除等廣泛的用途。

鑄鋼丸大體上分為高碳鑄鋼丸和低碳鑄鋼丸，并對其化學組成以及質量實行了標準化，例如日本是在JIS?Z0311（2004年）中有規定。

由于高碳鑄鋼丸含有0.80％～1.2％的C，能夠提高淬火硬度，因此能夠對其進行機械性粉碎而制造碎金屬。由于碎金屬大量應用在用于切斷大理石等石材的大型排鋸等中，因此高碳鑄鋼丸具有能夠符合碎金屬的需要的優點。由此，高碳鑄鋼丸在世界范圍內最為普及。

另一方面，低碳鑄鋼丸含有0.08％～0.20％的C，為了提高淬火性而將Mn較高地設定為0.35％～1.5％，從而具有在利用噴水（water?jet）、離心力等粉碎熔融金屬而制造丸粒的階段中形成以貝氏體為主體的金屬組織的這一特點，能夠獲得Hv390～520左右（維氏硬度）的硬度。因此，低碳鑄鋼丸具有不需要像高碳鑄鋼丸那樣實施淬火、回火的熱處理這樣的優點。另外，在高碳鑄鋼丸的情況下，在利用噴水、離心力等粉碎熔融金屬而制造丸粒的階段，丸粒易于產生裂紋（淬火裂紋），但由于在低碳鑄鋼丸的情況下難以產生裂紋，因此該低碳鑄鋼丸被公認為耐久性優良。

低碳鑄鋼丸如上所述那樣具有不需要實施熱處理的優點，但與此相對，其較大地依賴于化學組成。但是，標準中所規定的化學組成的范圍極廣。在JIS?Z0311（2004年）中，以質量％計，化學組成為以下范圍。C：0.08～0.20、Si：0.10～2.0、Mn：0.35～1.5、P：0.05以下、S：0.05以下。

另外，在中國的GB/T?18838.4（2008年）中，與JIS?Z0311相同地對化學組成的范圍實行了標準化。

通常，對鑄鋼的淬火性影響最大的元素是C，隨著C％的增加，淬火性以及淬火硬度上升。但是，由于在低碳鑄鋼丸中C％較低，因此出于提高淬火性的目的，取代C而較高地設定Mn、Si。然而，由于Mn、Si都是與氧的化合力極強的元素，熔融金屬易于氧化，因此存在有如下問題，即，丸的形狀較差，形成大致球形以外的紡錘形、棒狀這樣的非球狀顆粒的比例較高，進而使噴丸清理能力不穩定。

作為改良了低碳鑄鋼丸的化學組成的現有技術，提出有添加了Ni的以下化學組成（專利文獻1）。

C：0.15～0.30、Si：0.30～0.80、Mn：0.40～1.0、Ni：0.80～1.20。

專利文獻1的化學組成減少了作為易于氧化的元素的Si及Mn的添加量，并且新添加了Ni，從而推斷出該化學組成確保了淬火性。

專利文獻1：美國專利第2670281號公報

在具有JIS?Z0311（2004年）中所規定的化學組成的低碳鑄鋼丸中，為了提高淬火性而較高地設定Mn、Si，但是由于Mn、Si都是與氧的化合性極強的合金元素，熔融金屬易于氧化，因此存在有如下問題，即，丸的形狀較差，形成大致球形以外的紡錘形、棒狀這樣的非球狀顆粒的比例較高。

在專利文獻1中，添加了0.80％～1.20％的Ni，但是Ni為價格相對較高的合金元素，從而存在有導致原料成本上升這樣的問題。另外，雖然在專利文獻1中記載有獲得了HRC（洛氏硬度）45的硬度和優良的耐久性，但是并沒有對丸的形狀、金屬組織進行記載，其詳細情況不明。

發明內容

本發明的目的在于通過最佳化包括微量成分的含有量在內的化學組成，提供一種原料成本便宜且丸的形狀均勻、金屬組織、硬度的偏差較小并且噴丸清理能力穩定的低碳鑄鋼丸。

本發明是為了達成上述目的而做成的，發現較低地設定Si、Mn的添加量并且適量地添加Cr對于達成上述目的是極其有效的，從而完成了本發明。

本發明的低碳鑄鋼丸的特征在于，該低碳鑄鋼丸具有如下化學組成：以質量％計，C：0.1％～0.25％、Si：0.1％～0.3％、Mn：0.40％～1.0％、Cr：0.3％～1.0％、P：0.05％以下、S：0.05％以下，剩余部分僅由Fe及不可避免的雜質構成（技術方案1）。