[发明专利]船舶专用表面清理混合磨料

说明书

技术领域

船舶专用表面清理混合磨料，属于混合金属磨料技术领域，具体涉及一种船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处表面清理用混合金属磨料。

背景技术

国际海事组织于2006年11月29日～12月8日在土耳其伊斯坦布尔召开第82届海上安全委员会会议并通过了《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》(PSPC标准)。为保证保护涂层性能的要求，PSPC标准对涂装前的表面清理质量包括粗糙度、灰尘和盐分值提出了更高的要求：表面粗糙度30～75um，盐分值相当于氯化钠≤50mg/m²，清理等级达到Sa2.5级以上。Sa2.5级清理等级要求工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质(疵点除外)，但疵点限定为不超过每平方米表面的3％。传统的金属磨料，无论是采用单一的金属磨料还是混合的金属磨料，在抛打船舶件的钢板表面时，难以同时达到表面粗糙度、清理等级和盐分值等级的要求。其主要原因就在于传统的金属磨料内部组织缺陷较多，易破碎，使用寿命短。采用100％替代法测定低碳合金钢丸的ERVIN循环寿命为2971次，高碳钢砂的ERVIN循环寿命为2000～2800次[高洪举等，抛喷丸清理用低碳铸钢丸ERVIN循环寿命的研究，中国铸造装备与技术，2009年第3期第11～12页]。传统清理钢板表面用高碳钢丸，由于高碳钢丸的含碳量高，生产的过程中很容易出现缩松、裂纹、空心等缺陷，而且这些缺陷是没法避免的。当这样的钢丸在使用的时候，很容易在缺陷处产生裂纹，裂纹一旦产生会使钢丸迅速破碎。而破碎的钢丸在继续抛打的过程中就会产生粉尘，粉尘量大使钢板的表面清理等级达不到要求。如果只使用钢丸清理，无法达到要求的表面粗糙度和盐分值等级。若只使用钢砂清理，在清理等级上达不到要求的等级，而且钢砂的流动性差，对机器的磨损较大。传统的混合金属磨料也主要是高碳钢丸和高碳钢砂按一定比例混合制作的。高碳钢砂的组织一般为硬度较高的马氏体组织，其棱角比较锐利，使用的时候虽然清理比较干净，但是会扩大钢板的表面粗糙度等级，对以后的上涂涂料不利。对于国际海事组织提出的这个新的PSPC标准，采用传统的混合金属磨料无论怎样的粒度配比和硬度配比都无法达到规定的要求。《中国专利》CN200810014698.7公开了一种清理不锈钢板用混合金属磨料及制作工艺，该混合磨料用于不锈钢行业冷轧不锈钢板表面除鳞处理(抛丸处理)，取得了明显的有益效果，但仍不能满足PSPC标准对表面清理后粗糙度、灰尘和盐分值的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种内部缺陷少，不易破碎，使用寿命长的船舶专用表面清理混合磨料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该船舶专用表面清理混合磨料，其特征在于：将低碳合金钢丸与铬钼合金钢砂按照重量配比为10％～30％∶70％～90％的比例混合制成，所述低碳合金钢丸为S330或S170、S230、S280、S330或S390中的任意三种或三种以上的等比例混合物；所述铬钼合金钢砂为G25、G40、G50和G80的混合物，混合比例为0≤G25≤30％，40％≤G40≤70％，0≤G50≤45％，0≤G80≤15％。

所述的低碳合金钢丸的制作工艺步骤为：

a、熔炼：采用电弧炉或中频感应炉熔炼，温度为1600℃～1640℃，化学成分按重量百分比为：碳0.08％～0.20％，硅0.10％～0.20％，锰1.0％～1.5％，硫≤0.020％，磷≤0.025％，其余为铁；

b、造粒：采用离心造粒成型；

c、烘干：将造粒成型后的低碳合金钢丸放入烘干炉内烘干；

d、粗分：将烘干的低碳合金钢丸放入不同筛目的筛网上进行粗略筛选；

e、淬火：将粗分的低碳合金钢丸加热到890～920℃后保温15～40min水冷；

f、回火：将低碳合金钢丸加热到180℃～260℃保温60～80min后空冷；

g、精筛：用不同筛目的筛分选出粒度不同的低碳合金钢丸。

低碳合金钢丸的洛氏硬度为40-50HRC。

所述的铬钼合金钢砂的制作工艺步骤为：

a、熔炼：采用电弧炉或中频感应炉熔炼，温度为1590℃～1640℃，化学成分按重量百分比为：碳0.85％～1.20％，硅0.60％～1.50％，锰0.60％～1.50％，铬0.10％～0.45％，钼0.10％～0.45％，硫≤0.020％，磷≤0.025％，其余为铁；

b、造粒：采用离心造粒成型；