[发明专利]一种钢丸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属产品及其制备方法，尤其是一种钢丸及其制备方 法。

背景技术

我国目前生产和使用的清理铸钢丸或清理钢丸等产品，其生产工艺主要 有两种：一是通过溶炼废钢后，再加入一定其它成份，将钢水进行雾化或离 心方式造粒；二是回收社会废旧钢丝(矿山机械、油田设备和废旧轮胎里)， 进行切段。由这两种方式所得的钢丸，其主要缺陷为元素比例不易控制，且 硬度偏差大。同时，钢丸的密度、表面形状偏差也很大，这类钢丸还容易产 生空心和表面微裂纹等现象。因此这类钢丸产品在抛丸过程中，耐冲击性和 耐摩擦性低，容易破碎，使用寿命短。特别是用于中低强度钢材的抛丸清理 时，如用于铸造、汽车零部件、造船、传动机械、钢铁等行业金属表面处理 时，缺点尤为突出，无法满足清理工件表面氧化层、提高工件表面清洁度和 粗糙度等工艺要求。

专利CN 101337338 A中公开了一种强化钢丸，其0.4毫米～1.2毫米的 钢丸的疲劳寿命测试数据为3000～4900转。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的钢丸使用寿命短、硬度偏 差大、耐冲击性低等缺陷，提供了一种耐磨性好、使用寿命长、表面强度低、 硬度偏差小、颗粒尺寸一致性高，并且适用于高端工件表面清理的钢丸及其 制备方法。

本发明通过下述技术方案解决上述技术问题：

本发明的钢丸包括下述组分：碳0.43-0.50％，锰0.50-0.65％，硅0.2-0.3％， 硫0.01-0.02％和磷0.01-0.02％，铁补足重量百分比至100％。

本发明一较佳实施例中，所述的钢丸由下述组分组成：碳0.43-0.50％， 锰0.50-0.65％，硅0.2-0.3％，硫0.01-0.02％和磷0.01-0.02％，余量为铁。

根据本领域常识，本发明的钢丸中不可避免地含有杂质。

所述的钢丸载荷下测定的维氏(HV)平均硬度基本上为450±50HV。

所述的钢丸硬度偏差范围基本上为±40HV。

所述的钢丸的最小密度基本上≥7.8克/每立方厘米。

所述的钢丸的颗粒尺寸偏差基本上为±0.02毫米。

所述的钢丸一般可为圆柱形-CW；椭圆形-G1；准球形-G2或球形 -G3。

本发明的钢丸主要用于金属表面处理的抛丸(Blasting)，尤其用于金属 表面的清理，例如除去金属表面的氧化层等。

本发明还提供了所述钢丸的制备方法，其包括下述工艺步骤：

(1)将组分与本发明的钢丸一致的钢材，冷拉拔，酸洗，热处理，拉 丝，切割；

(2)筛分，即得；或经表面磨圆强化，筛分，形选，即得。

其中，所述的组分与本发明的钢丸一致的钢材包括下述组分：碳 0.43-0.50％，锰0.50-0.65％，硅0.2-0.3％，硫0.01-0.02％和磷0.01-0.02％， 铁补足重量百分比至100％。较佳地，所述的组分与本发明的钢丸一致的钢 材由下述组分组成：碳0.43-0.50％，锰0.50-0.65％，硅0.2-0.3％，硫0.01-0.02％ 和磷0.01-0.02％，余量为铁；百分比为重量百分比。

其中，所述的钢材较佳的为经冷轧或热轧的线材或盘条。

其中，所述的冷拉拔参照本领域常规冷拉拔方法进行，较佳地重复进行 3-5道。

其中，所述的酸洗参照本领域常规的酸洗方法进行。

其中，所述的热处理参照本领域常规的热处理方法进行，较佳的为真空 等温退火热处理，从而降低线材或盘条的强度，不至于在拉丝过程中断丝。

其中，所述的拉丝参照本领域常规的拉丝方法进行，较佳地为按照产品 规格要求，再经过5-15道的冷拉拔，拉成尺寸在0.3-2.0毫米之间的钢丝。

其中，所述的切割参照本领域常规的切割方法进行，较佳地将钢丝切割 成与直径一致的圆柱体。

其中，所述的表面磨圆强化采用本领域常规的表面磨圆强化方法，用磨 圆强化设备对圆柱体切段进行撞击磨圆并使表面硬度提高，达到提高硬度的 强化结果。

其中，所述的形选采用本领域常规的形选方法，用形选设备，对筛分后 的钢丸进行形状的选择。