一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，组成为Ｃ：０．３５～０．６５ｗｔ％、Ｍｎ：０．３５～１．５０ｗｔ％、Ｓｉ：０～０．３０ｗｔ％、Ｓ：０～０．０５ｗｔ％、Ｐ：０～０．０５ｗｔ％、余量为Ｆｅ。该种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂强度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铸钢丸或铸钢砂，特别涉及， 适用于钢材、铸件、锻件、热处理件的表面抛丸、喷丸、喷砂清理和强化，属于金属磨料技 术领域。
技术介绍
目前国内外使用的铸钢丸或铸钢砂产品，分为高、低碳两类，主要存在以下问题 一方 面是满足GB/T18838.3-2008高碳铸钢丸和砂、SFSA20-66铸钢磨料、SAE J827-1996铸钢丸、 SAEJ1993-1996高碳铸钢砂、YB/T5149-1993铸钢丸、YB/T5150-1993铸钢砂、 ISOl 1124-3-1993高碳铸钢丸和砂，JIS G5903-1975铸钢丸和砂，DIN 8201-2-1985铸钢丸和 砂标准的高碳铸钢丸、高碳铸钢砂，主要成分为C: 0.80 1.20wt%，碳量高，属过共析钢成 分，雾化凝固成丸后，铸态组织中存在严重的成分偏析现象，冷却到室温后形成高碳片状马 氏体组织，高碳铸钢丸产生大量的裂纹，虽经再次加热淬火及回火后，其成分偏析也不宜消 除，且表面裂纹继续扩展，脆性仍较大，在表面抛丸、喷砂、喷丸清理和强化过程中易破碎， 耗损量大；另一方面满足SAEJ2175-1991低碳铸钢丸、GB/T18838.4-2008低碳铸钢丸标准的 的低碳铸钢丸，主要成分C: 0.08 0.20%，碳含量低，铸态凝固成丸后，组织为低碳马氏体 +贝氏体混合组织，硬度《HRC50，硬度较低，且无法破碎制成低碳铸钢砂，无法适应高硬 度工件的表面抛丸、喷砂、喷丸清理和强化。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术不足而提供一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，该种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂强度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。本专利技术的另一目的是提供该种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的制备方法。 一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，其特征是，中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的组成为C: 0.35 0.65wt%、 Mn: 0.35~1.50wt%、 Si: 0 0.30wt%、 S: 0 0.05wt%、 P: 0 0.05wt% 、余量为Fe。所述的一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的制备方法，其特征是，包括以下步骤1) 将原料称量配料，并在中频感应电炉或电弧炉中熔炼为钢液；2) 将步骤l)得到的钢液倒入中间包，采用铝脱氧；3) 采用离心雾化或水冲击雾化法，将步骤2)脱氧后的钢液变为小液滴，液滴在钢液表面张力的作用下变为球形，落入冷却成丸水池水中，凝固成半成品铸态中碳铸钢丸；4) 从冷却成丸水池中捞出半成品铸态中碳铸钢丸，烘干；5) 将烘干的半成品铸态中碳铸钢丸在82(rC 860'C下加热，保温30 40分钟后，在水 中冷却，进行淬火处理，制得半成品淬火中碳铸钢丸，然后将半成品淬火中碳铸钢丸 在150'C 55(TC温度下，保温30 60分钟，进行回火处理，或者将烘干的半成品铸 态中碳铸钢丸直接在150'C 550'C温度下，保温30 60分钟，进行回火处理，制得 中碳铸钢丸；将粒度》2.0mm的烘干的半成品铸态中碳铸钢丸或半成品淬火中碳铸钢丸，经对辊式 破碎机破碎，分别制成半成品铸态中碳铸钢砂、半成品淬火中碳铸钢砂，将半成品铸 态中碳铸钢砂或半成品淬火中碳铸钢砂在15(TC 500'C温度下，保温30 60分钟， 进行回火处理，制得中碳铸钢砂。所述的一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的制备方法，步骤2)中所述的铝用量为钢液质量的0.015wt%。所述的一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的制备方法，步骤4)中所述的烘干为控制含水量小 于0.2wt%。所述的一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的制备方法，步骤5)中所述的淬火处理冷却介质 为50'C以下的流动水，所述的中碳铸钢丸粒度为0.1 4.0mm，所述的中碳铸钢砂粒度为0.1 2.4mm。本专利技术所述的一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，可改善韧性，提高耐冲击性和耐磨损性， 等同硬度下比现有高碳铸钢丸产品使用寿命延长10~30%，按SAE J445 — 1996金属丸砂性 能测试中规定的ERVIN欧文寿命100%替代法测定，可达到3000次 3600次；比现有低碳 铸钢丸产品硬度提高HRC10—15，可提高清理速度10 20%。特别适用于钢材、铸件、锻件、 热处理件的表面抛丸、喷丸、喷砂清理和强化。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例l—种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，组成为C: 0.48 wt%、 Mn: 0.36 wt %、 Si: 0,15 wt%、 S: 0.021 wt%、 P: 0.020 wt% 、余量为Fe。 制备方法-1)将原料称量配料并在中频感应电炉中熔炼为钢液；2) 将步骤l)得到的钢液倒入中间包，采用插入0.015wt。/。的铝脱氧；3) 釆用离心雾化法使步骤2)脱氧后的钢液变为小液滴，液滴在钢液表面张力的作用下 变为球形，落入冷却成丸水池水中，凝固成半成品铸态中碳铸钢丸；4) 从冷却成丸水池中捞出半成品铸态中碳铸钢丸，经旋转烘干炉烘干，控制含水量小于0.2wt0/o;5) 将烘干的半成品铸态中碳铸钢丸在850'C下，加热保温30分钟后，在水中冷却，进 行淬火处理，制得半成品淬火中碳铸钢丸，然后将半成品淬火中碳铸钢丸在150'C下， 保温50分钟，回火处理制得粒度为0.1 4.0mm的回火马氏体组织(HRC60)中碳铸 钢丸；将粒度》2.0mm的半成品淬火中碳铸钢丸经对辊式破碎机破碎制成半成品淬火中碳 铸钢砂，将半成品淬火中碳铸钢砂在150'C下，保温50分钟，回火处理，制得粒度为 0.1 2.4mm的回火马氏体组织(HRC60)中碳铸钢砂。 实施例2一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，组成为C: 0.63 wt%、 Mn: 1.10 wt%、 Si: 0.20wt%、 S: 0.04 wt%、 P: 0.045 wt% 、余量为Fe。 制备方法-1) 将原料称量配料并在电弧炉中熔炼为钢液；2) 将步骤l)得到的钢液倒入中间包，采用插入0.015wt。/。的铝脱氧；3) 采用离心雾化法使步骤2)脱氧后的钢液变为小液滴，液滴在钢液表面张力的作用下 变为球形，落入冷却成丸水池水中，凝固成半成品铸态中碳铸钢丸；4) 从冷却成丸水池中捞出半成品铸态中碳铸钢丸，经旋转烘干炉烘干，控制含水量小于 0.2wt%;5) 将烘干的半成品铸态中碳铸钢丸直接在35(TC下，保温35分钟，回火处理制得回火 屈氏体组织(HRC51)中碳铸钢丸；将粒度》2。0mm的烘干的半成品铸态中碳铸钢丸经对辊式破碎机破碎制成半成品铸 态中碳铸钢砂，将半成品铸态中碳铸钢砂在350'C下，保温35分钟，回火处理，制得 回火屈氏体组织(HRC51)中碳铸钢砂。 实施例3一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，组成为C: 0.36wt%、 Mn: 0.60 wt%、 Si: 0.30wt%、 S: 0.002 wt%、 P: 0.005 wt% 、余量为Fe。制备方法-1) 将原料称量配料并在中频感应电炉中熔炼为钢液；2) 将步骤l)得到的钢液倒入中间包，采用插入0.015wtM的铝脱氧；3) 采用水冲击雾化法使步骤2)脱氧后的钢液变为小液滴，液滴在钢液表面张力的作用 下变为球形，落入冷却成丸水池水中，凝固成半成品铸态中碳铸钢丸；4) 从冷却成丸水池中捞出半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中碳铸钢丸或中碳铸钢砂，其特征是，中碳铸钢丸或中碳铸钢砂的组成为Ｃ：０．３５～０．６５ｗｔ％、Ｍｎ：０．３５～１．５０ｗｔ％、Ｓｉ：０～０．３０ｗｔ％、Ｓ：０～０．０５ｗｔ％、Ｐ：０～０．０５ｗｔ％、余量为Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘如伟，张来斌，王瑞国，
申请(专利权)人：山东开泰金属磨料股份有限公司，刘如伟，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]