[发明专利]钢球加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属加工领域，具体涉及一种钢球加工方法。

背景技术

钢球是重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用。在一些特殊条件下，常常需要特殊材质的钢球，来完成不同环境下所要求达到的功能。其实一些特殊材质钢球已广泛应用于国民经济各个领域中，包括9Cr18、3Cr13不锈钢，铜、铝、钛合金钢以及玛瑙、玻璃、陶瓷球等。它们的推广应用，不仅推动了钢球生产业的发展，而且也促进了相关行业的技术发展和科技进步。

通常钢球的加工方法包括下料、冷镦、热处理、研磨和清洗的步骤，在下料过程中，剪切的工具选择不当，容易使切料变形过大，在冷镦时不能使金属完全充满模具，造成欠冲。切料硬度过高或者直径过大，容易划伤模具工作表面，降低了模具的使用寿命。另外在剪切时剪切工具的周向间隙过小，致使切料端面产生毛刺，在冷镦时，毛刺被压入冷镦件表面容易形成卷冲。这些问题都会影响到钢球成型的质量，有待解决。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种加工方法简单，钢球成型质量高的钢球加工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种钢球加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）下料：对成品线材进行切割，获得坯料：

2）初成型：将坯料放入已通电的中频感应线圈内对其进行加热，在中频感应线圈的下方放置冷却液，待坯料熔化后，切断中频感应线圈的电源，使熔化后的坯料掉落进入冷却液进行冷却，获得钢丸；

3）回火：将钢丸加热到150～250℃进行回火；

4）酸洗：将步骤3）得到的钢丸放入盐酸浓度为15～25％的溶液中，酸洗时间为10～15分钟，酸洗后利用高压水进行冲洗，并干燥：

5）精磨：将步骤4）得到的钢丸放入钢球研磨机内进行精磨，得到钢球；

6）去应力退火：将步骤5）得到的钢球加热至130～230℃进行退火；

7）抛光清洗。

在本发明中，线材被切割后，直接放入通电后的中频感应线圈内，中频感应线圈内通入交变电流，那么中频感应线圈就产生交变磁场，坯料在交变磁场的作用下，就会悬浮在中频感应线圈内。同时由于中频感应线圈中间的坯料在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量在不断发生改变，所以在坯料的圆周方向会产生感应电动势和感应电流，电流的方向沿坯料的圆周方向转圈，形成涡流现象，坯料内部的涡流会产生热量，进而使坯料加热熔化。坯料在磁场的作用下悬浮在中频感应线圈中间，熔化后形成类球体形状，中频感应线圈切断电源后，熔化后的坯料直接掉入下方的冷却液中冷却成型，抵到钢丸。相对于传统冷镦的方式，利用中频感应线圈对坯料进行初成型处理，能够克服坯料在冷镦过程中产生的缺陷，避免造成后期钢球成型质量的下降，其加工方法简单，钢球成型后的质量高。

作为优化，步骤6）中的退火温度比步骤3）中的回火温度低20～30℃。能够避免降低钢球的硬度及力学性能。

作为优化，步骤4）中，依次将钢丸放入三个酸洗池进行酸洗，三个酸洗池中的盐酸浓度依次递增，并且在三个酸洗池中的酸洗时间依次递减。钢丸在三个酸洗池中逐级的进行酸洗，不仅可以提高酸洗的质量，防止钢丸酸洗不充分，还可以提高酸洗剂的利用率。

综上所述，本发明的有益效果在于：本发明加工工艺方法简单，加工后得到的钢球质量高，各方面性能显著提升，且使用寿命也大幅增加。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

本具体实施方式中的钢球加工方法，包括以下步骤：

1）下料：对成品线材进行切割，获得坯料：

2）初成型：将坯料放入已通电的中频感应线圈内对其进行加热，在中频感应线圈的下方放置冷却液，待坯料熔化后，切断中频感应线圈的电源，使熔化后的坯料掉落进入冷却液进行冷却，获得钢丸；

3）回火：将钢丸加热到150℃进行回火；

4）酸洗：将步骤3）得到的钢丸放入盐酸浓度为15％的溶液酸洗池，酸洗时间为7分钟，再放入盐酸浓度为18％的溶液酸洗池，酸洗时间为4分钟，接着放入盐酸浓度为22％的溶液酸洗池，酸洗时间为2分钟，酸洗后利用高压水进行冲洗，并干燥；

5）精磨：将步骤4）得到的钢丸放入钢球研磨机内进行精磨，得到钢球；

6）去应力退火：将步骤5）得到的钢球加热至130℃进行退火，退火温度比步骤3）中的回火温度低20℃；