专利名称：合金强化铸钢丸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对钢材表面进行抛丸、喷丸清理和强化处理的合金铸钢丸或铸钢砂，属于金属磨料。
我国目前使用的铸钢丸或铸钢砂一直为国标产品，其重量百分组成为0.85～1.20％C，0.40～1.50％Si，0.60～1.20％Mn，0～0.05％S，0～0.05％P，余量为Fe。一方面，含碳量高，铸态凝固成丸后，组织中存在严重的成分偏析现象，有大量二次渗碳体析出和高碳片状马氏体形成，铸钢丸表面产生大量的微裂纹，经再次淬火及回火后，其成分偏析也不宜消除，而表面裂纹继续数量增加，脆性仍较大，在对钢材表面抛丸或喷丸清理和强化过程中易破碎，耗损量大；另一方面，在组成中也没有其它的成分添加，以调整其性能，改善其硬度、强度、韧性等，提高其耐冲击性和耐磨损性，因此，其使用寿命较短，一般为1200～1400次循环。在用于高强度钢材的抛丸清理及强化处理时，其性能缺陷更加明显。
本发明的目的在于提供一种强度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长的合金强化铸钢丸。
本发明所述的合金强化铸钢丸，其重量百分组成为0.60～0.85％C，0.40～1.50％Si，0.50～1.20％Mn，0.15～0.40％Cr，0.10～0.20％V，0.10～0.20％Mo，0～0.05％S，0～0.05％P，余量为Fe。
最佳组成为0.65％C，0.87％Si，0.89％Mn，0.25％Cr，0.16％V，0.12％Mo，0.025％S，0.027％P，余量为Fe。
在本发明中，对其组成进行了调整，一方面，降低了碳的含量，减少了铸态凝固成丸后的成分偏析及表面微裂纹，半成品经再次淬火及回火，可完全消除成分偏析所导致的网络碳化物，降低了脆性，改善韧性，降低破碎率和磨损量；另一方面，添加了微量的其它合金元素Cr、V、Mo，可提高淬透性，Cr、V、Mo在基体组织中形成比(Fe、Mn)3C硬度更高、弥散分布更好的Cr7C3、Cr23C6、VC、MoC3碳化物，在基体中起弥散强化作用，抵消碳含量降低，使硬度降低的不利影响，可提高淬火、回火后的硬度，并改善韧性，提高耐冲击性和耐磨损性，能使使用寿命延长30％，达到1600～1900次循环。
本发明的制备工艺与国标产品的相同，即将计算好的配料在电炉中熔炼成钢液，将钢液转入中间包，采用氮气雾化或水雾化或离心雾化等方式，使钢液变为小液滴，液滴在钢液表面张力的作用下变为球形，落入水池的水中凝固成半成品合金强化铸钢丸。从水池中捞出的半成品合金强化铸钢丸再经烘干、淬火、回火、筛分获得合金强化铸钢丸；从水池中捞出的半成品合金强化铸钢丸再经烘干、淬火、破碎、回火、筛分获得合金强化铸钢砂。
经多次试验表明，本发明合金强化铸钢丸，强度高，韧性好，耐冲击，耐磨损，使用寿命长。特别适用于高强度钢材的表面抛丸、喷丸清理和表面强化处理。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
1、按照重量百分比为0.65％C，0.87％Si，0.89％Mn，0.25％Cr，0.16％V，0.12％Mo，0.025％S，0.027％P，余量为Fe的组成计算所用原料配比，确定电极碳增碳剂、硅铁、锰铁、铬铁、钒铁、钼铁等的用量。
2、将原料配料在中频感应电炉中熔炼为钢液，倒入中间包，采用插入0.015％(重量百分比)的纯铝脱氧。
3、采用水雾化法，使钢液变为小液滴，液滴在钢液表面张力的作用下，使钢液液滴变为球形，落入水池中，冷却凝固后得半成品合金强化铸钢丸。
4、从水池中捞出半成品合金强化铸钢丸，经旋转烘干炉烘干，控制含水量小于2.5％(重量百分比)。
5、在连续旋转滚筒热处理炉中加热至840℃保温30分钟，用40℃以下的水冷却淬火制得半成品合金强化铸钢丸，半成品合金强化铸钢丸经对辊破碎机破碎制成半成品合金强化铸钢砂。
6、半成品合金强化铸钢丸、铸钢砂分别经180℃、400℃、450℃回火处理，分别制得HRC62、HRC53、HRC45合金强化铸钢丸、铸钢砂。
7、最后经振动筛或滚筒筛筛分得合格产品。
权利要求
1.一种合金强化铸钢丸，其特征在于其重量百分组成为0.60～0.85％C，0.40～1.50％Si，0.50～1.20％Mn，0.15～0.40％Cr，0.10～0.20％V，0.10～0.20％Mo，0～0.05％S，0～0.05％P，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的合金强化铸钢丸，其特征在于其重量百分组成为0.65％C，0.87％Si，0.89％Mn，0.25％Cr，0.16％V，0.12％Mo，0.025％S，0.027％P，余量为Fe。
全文摘要
本发明涉及一种合金强化铸钢丸或铸钢砂,其重量百分组成为:0.60～0.85%C,0.40～1.50%Si,0.50～1.20%Mn,0.15～0.40%Cr,0.10～0.20%V,0.10～0.20%Mo,0～0.05%S,0～0.05%P,余量为Fe。组成中,碳含量低,并含有微量合金元素:Cr、V、Mo,增强了产品强度,改善了韧性,提高了耐冲击性和耐磨损性,使产品使用寿命延长30%。特别适用于高强度钢材的表面抛丸、喷丸清理和表面强化处理等。
文档编号C22C38/24GK1357645SQ0012941
公开日2002年7月10日 申请日期2000年12月14日 优先权日2000年12月14日
发明者刘如伟, 杨继会, 杨继玉 申请人:杨继玉