专利名称：一种镍基弹丸及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种金属弹丸产品，尤其是一种用于航天航空、飞机涡轮叶片、核电部件等闻端镇基部件表面强化处理的镇基弹丸。本发明还涉及一种镇基弹丸的制备方法。
背景技术：
我国目前制造航天航空、飞机发动机涡轮基本是采用玻璃丸或者陶瓷丸进行喷丸表面强化，用这种方式对叶片进行喷抛丸时，破碎率极高且生产效率较低，对叶片表面的使用寿命也有一定的影响。这类弹丸产品在抛丸或喷丸过程中耐冲击性和耐摩擦性不够，容易破碎，使用寿命短。特别是用于高强度镍基材料表面的抛丸清理及强化处理，如用于大飞机发动机制造、航天航空等安全性能要求 极高的工件进行金属表面处理时，缺点尤为突出， 对改变工件表面应力状态、使工件表面硬化、提高零件的耐磨性和抗疲劳强度这样的强化作用起不到应有的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种表面强度高、耐久性好、硬度偏差小， 颗粒直径小且颗粒偏差较小的适用于高端镍基合金工件表面处理的强化弹丸。本发明的技术解决方案是镍基弹丸，其重量百分组成为镍75. 25 83. 25%，铬14. 75 22. 75%，余量为铁和不可避免的杂质。所述镍基弹丸最佳组成为镍77. 25 81. 76%，铬16. 24 20. 75%，余量为铁和不可避免的杂质。所述镍基弹丸荷载下测定的平均硬度为340HV±20HV。所述镍基弹丸硬度偏差范围为±20HV。所述镍基弹丸的制备方法如说明书附图。所述选料选用元素成分及比例与成品镍基弹丸一致、硬度在镍基弹丸成品标准硬度±20HV范围内的镍基盘圆为生产原材料。;所述镍基盘圆是指5-8毫米的镍基盘圆线材； 所述热处理拉丝指按产品规格要求，对镍基盘圆选料进行20 30次的拉丝，将镍基盘圆选料拉丝成O. 15 O. 40毫米之间不同规格的圆柱形细丝；所述切割指将圆柱形细丝切割成长度一致的小圆柱体切段，切割长度与圆柱形细丝的直径一致；所述表面磨圆强化是指采用磨圆强化设备对小圆柱体切段进行撞击磨圆和撞击强化；所述热处理是指将磨圆强化后的产品在450摄氏度至650摄氏度温度下进行淬火处理；所述筛分指按尺寸规格要求进行 2 3次筛分；所述检测指硬度及耐久性检测，即使用硬度检测仪器检测产品硬度，使用欧文测试仪检测产品的使用寿命耐久性；所述包装是指按照五公斤每袋进行真空包装。本发明提供的镍基弹丸的优点在于由于镍基弹丸采用元素成分及比例与成品镍基弹丸一致的镍基盘圆为原料生产而成，因此镍基弹丸的密度和元素比例一致性高，硬度偏差比较小；因原料经过多次、逐步的热处理拉丝，所得镍基弹丸不会出现空心和表面裂纹现象，且表面强度高；因进行了严格的筛分，所得产品表面形状差异小；因表面磨圆强化的技术指标控制精确，所得产品的使用寿命耐久性较高。利用本发明提供的镍基弹丸特别适用于闻端航天航空等镇基工件的表面处理。
附图为本发明工艺流程图。
具体实施例方式镍基弹丸实施例一一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍75. 25 %，铬22. 75 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为360HV。
镍基弹丸实施例二一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍76. 76 %，铬21. 24 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为355HV。镍基弹丸实施例三一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍77. 25 %，铬20. 75 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为350HV。镍基弹丸实施例四一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍78. 74 %，铬19. 26 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为34δΗν。镍基弹丸实施例五一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍79. 25 %，铬18. 75 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为340HV。镍基弹丸实施例六一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍80. 75 %，铬17. 25 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为335HV。镍基弹丸实施例七一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍81. 76 %，铬16. 24 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为330HV。镍基弹丸实施例八一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍82. 74 %，铬15. 26 %，余量为铁和不可避免的杂质。
平均硬度为325HV。镍基弹丸实施例九一种镍基弹丸，其重量百分组成为镍83. 25 %，铬14. 75 %，余量为铁和不可避免的杂质。平均硬度为320HV。上述实施例中的镍基弹丸按照形状可以分为四类圆柱型-代号为Z ；椭圆型——代号为Gl;准球型——代号为G2 ；球型-代号为G3。 上述实施例中的镍基弹丸的生产工艺为镇基盘圆选料一热处理拉丝一切割一表面磨圆强化一热处理一筛分一检测一包装一入库。其中选料是指选用元素成分及比例按重量百分组成为镍75. 25 83. 25%，铬
14.75 22. 75%，余量为铁和不可避免的杂质的镍基盘圆为生产原材料，其硬度范围为 340±20HV。热处理拉丝是指按产品规格要求，对原材料进行20 30次的铅浴退火拉丝，将镍基盘圆拉丝成O. 15 O. 40毫米之间不同规格的圆柱形细丝；切割是指用切丝机将圆柱形细丝切割成长度一致的小圆柱体切段，切割长度与圆柱形细丝的直径一致，剪切截面要求平整、无毛刺、无拖尾。
表面磨圆强化是指采用磨圆强化设备对圆柱体切段进行撞击磨圆和撞击强化。磨圆强化设备使圆柱体切段以70 110米/秒的速度射出，经过35 60米的距离后撞击强化室内壁，并且根据反复撞击强化时间的不同控制强化形状及硬度。强化具体时间如下Z 0 分钟Gl:35 65 分钟G2 :65 95 分钟G3 :95 125 分钟镍基弹丸的硬度等级和硬度范围
权利要求
1.一种镍基弹丸，其成分包括镍和铬，其特征在于，重量百分比组成为镍75. 25 83. 25%，铬14. 75 22. 75%，余量为铁和不可避免的杂质。
2.如权利要求I所述的镍基弹丸，其特征在于，重量百分比组成为镍77.25 81. 76%，铬16. 24 20. 75%，余量为铁和不可避免的杂质。
3.如权利要求I或2所述的镍基弹丸，其特征在于，所述镍基弹丸荷载下测定的平均硬度为340HV。
4.如权利要求3所述的镍基弹丸，其特征在于，所述镍基弹丸硬度偏差范围为±20HV。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的镍基弹丸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤镍基盘圆选料一热处理拉丝一切割一表面磨圆强化一热处理一筛分一检测一包装一入库。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述镍基盘圆选料选用元素成分及比例与成品镍基弹丸一致、硬度在镍基弹丸成品标准硬度±20HV范围内的镍基盘圆为生产原材料；所述镍基盘圆是指5-8毫米的镍基盘圆线材。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热处理拉丝是指按产品规格要求， 对镍基盘圆选料进行20 30次的铅浴退火拉丝，将镍基盘圆选料拉成.O. 15 O. 40毫米之间不同规格的圆柱形细丝。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述切割是指将圆柱形细丝切割成长度一致的小圆柱体切段，切割长度与圆柱形细丝的直径一致。
9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面磨圆强化是指采用磨圆强化设备对小圆柱体切段进行撞击磨圆和撞击强化；所述热处理是指将磨圆强化后的产品在 450摄氏度至650摄氏度温度下进行淬火处理。
10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述筛分是指按尺寸规格要求进行 2 3次筛分；所述检测是指硬度及耐久性检测，即使用硬度检测仪器检测产品硬度，使用欧文测试仪检测产品的使用寿命耐久性；所述包装是指按照五公斤每袋进行真空包装。
全文摘要
一种镍基弹丸及其制备方法，该产品主要用于航天航空、飞机涡轮叶片、核电部件等高端镍基部件的表面强化，其成分为镍75.25～83.25％，铬14.75～22.75％，余量为铁和不可避免的杂质，该产品在荷载下测定的平均硬度为340HV±20HV；该产品是通过如下方法制备镍基盘圆选料→热处理拉丝→切割→表面磨圆强化→热处理→筛分→检测→包装→入库。
文档编号B24C11/00GK102717340SQ20121011088
公开日2012年10月10日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者冯艳华, 王奇, 王林, 王梦茜, 王静, 邱锋, 郑海鹏 申请人:大丰市大奇金属磨料有限公司