凯发国际娱乐官网入口低貝鋼丸在拋丸清理中的應用研究

作者：凯发国际娱乐官网入口拋丸機發布時間：2021-11-05 15:14:07 點擊：

低貝鋼丸是國際上通用的低碳鋼丸的升級品。為了驗證低貝鋼丸優越的性能，下面對普通鋼丸和低貝鋼丸從工藝到生產試驗進行一系列的對比分析。本文由青島吊鉤式拋丸機生產廠家青島淳九整理

一、工藝對比

1 鋼丸材質

低貝鋼丸采用電弧爐煉鋼，利用電弧爐可調節成分的特性，通過脫碳、脫硫、脫磷，以及提升鋼丸的塑性和沖擊韌度，降低脆性；通過加入 Cr、Cu 等元素，顯著提高鋼丸的強度、硬度和耐磨性；通過加入 Mo、Al 等元素能夠細化晶粒，提高鋼丸顯微組織的致密性，提高沖擊性能。并通過造渣、除渣來凈化鋼液，減少鋼液內雜質含量，從而使鋼丸獲得較佳的材質。不同材質鋼丸的化學成分和金相組織見表1

表1 不同材質鋼丸的化學成分和金相組織

2 磨料的金相組織和硬度

低貝鋼丸采用了獨特的等溫二次淬火+低溫回火工藝，對淬火況卻介質和溫度進行了特別控制，馬氏體的復相組織。從圖1中可以看出，高碳鋼丸晶界處有碳析出，以至于拋丸過程中鋼丸接觸到鑄件瞬間（鋼丸速度78m/s ），沿晶界會產生非常大的切向力，鋼丸在拋打過程中極易破碎；低貝鋼丸是復相組織，組織結構非常致密，拋打過程中鋼丸撞擊到鑄件瞬間，內部受力是均勻的，并會產生應力集中現象，因此低貝鋼丸的使用次數較高碳鋼丸有大幅提升。

圖1 高碳鋼丸與低貝鋼丸金相組織
（a）高碳鋼丸（b）低貝鋼丸

低貝鋼丸硬度為42～48HRC。硬度是鋼丸工作過程中的關鍵性能，對工作效率及消耗具有很大的影響。鋼丸的顯微組織狀態決定了其抗疲勞性能的高低，良好的顯微組織能使其具有更高的耐沖擊性能，從而具有更長的使用壽命。

圖2位硬度和清理效率的關系，圖3位硬度與反彈性的關系。從圖中可以看出，硬度過高時鋼丸的抗沖擊性能非常差，容易產生內部應力集中，拋丸過程中易破碎，無法滿足清理高效率的要求，并且鋼丸的消耗升高；硬度過低時鋼丸在碰撞中變形，不能有效地拋打鑄件本體，從而也影響清理效率。以上兩種情況都無法把鑄件表面清理干凈，因此只有硬度適中，鑄件拋丸過程中才能夠有效地清理鑄件本體，并且可以循環利用，降低鋼丸消耗，從而降低鑄件的生產成本。

（a）硬度過高時（b）硬度過低時（c）硬度適中時
圖2 硬度與清理效率的關系

（a）硬度過高時（b）硬度過低時（c）硬度適中時
圖3 硬度與發彈性的關系

3 壽命是鋼丸綜合性能的體現

在拋丸清理中，鋼丸是一個逐漸磨損的過程，在反復的沖擊過程中，每次沖擊鋼丸會發生一次形變，表面會脫落一層。鋼丸外形近似于多邊形，每一個角度對鑄件的沖擊效果是相等的，在使用中鋼丸會并斷變小。高質量的鋼丸變小的過程緩慢，低質量的鋼丸變小的速度很快。

由于低貝鋼丸的材質為低碳合金鋼材質，且經過熱處理，因此使用中并易破碎，其磨損形式是逐步變小。
我們采用國際通用的美國歐文壽命試驗機對高碳鋼丸、低碳鋼丸、低貝鋼丸進行殘留量對比試驗，結果見表2、圖4。

表2 鋼丸消耗殘留量統計（g）

圖4 鋼丸消耗殘留量對比

在相同條件下，經過精確的磨料消耗對比試驗，可以看出低貝鋼丸在拋打過程中使用壽命明顯高于其他兩種鋼丸，消耗量明顯降低。

二、生產性試驗

選定兩臺 DI 450拋丸機 P30A拋丸機內的原用鋼丸全部清加入*配低貝鋼丸幵記錄初次裝機量，OP30B 繼續添加普通鋼丸，調試好機器后，開始生產試驗

在拋頭電流穩定的狀態下，根據監控兩臺機器中并同粒度鋼丸混合比加料，保證拋丸清理在較佳的混合比狀態下進行，分別記錄兩臺拋丸機每天添加鋼丸的數量和清理產量，經過 41 天的試驗，將兩臺拋丸機的加料數量和清理產量進行匯總，得出較終試驗數據（見表3）。

由數據分析可得，低貝鋼丸比普通鋼丸消耗降低了 41%，在拋丸清理過程中大幅減少了鋼丸消耗，降低了清理成本。

表3 較終試驗數據