一種高性能鋼丸的制備方法
【專利摘要】一種高性能鋼丸的制備方法，制備步驟是：（1）將廢鋼絲繩根據單絲直徑進行分選，得到單絲直徑相同的廢鋼絲繩；（2）將經分選得到的相同直徑的廢鋼絲繩用拆絲機進行拆解成鋼絲；（3）將拆解后的鋼絲送入氫退爐中進行退火處理；（4）將經退火處理的鋼絲拉直，然后進行冷拔加工；（5）將冷拔后的鋼絲切割成長度與冷拔后鋼絲直徑相同的圓柱體；（6）將步驟（5）切割得到的圓柱體表面進行拋磨處理，篩分后，制得高性能鋼丸，包裝入庫。優(yōu)點是：機械性能好，使用壽命長，以廢鋼絲繩為原料，成本低廉，實現了廢鋼絲繩高附加值并且節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】一種高性能鋼丸的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬磨料【技術領域】，特別涉及一種高性能鋼丸的制備方法。
【背景技術】
[0002]鑄鋼丸主要分為高碳鑄鋼丸和低碳鑄鋼丸兩類。由于低碳鑄鋼丸形成的畸形丸多且不能破碎成鋼砂而只能成廢品，并且生產時原料要求嚴格，成本高于高碳鑄鋼丸近20%，而使用壽命只高于高碳鑄鋼丸30%，與高碳鑄鋼丸相比性價比沒有明顯優(yōu)勢，在國內外未被廣泛使用，因此，現在仍以使用高碳鑄鋼丸為主。根據GB/T18838.3-2008高碳鑄鋼丸和砂、SFSA20—66 鑄鋼磨料、SAE J827-1996 鑄鋼丸、SAEJ1993-1996 高碳鑄鋼砂、YB/T5149-1993鑄鋼丸、YB/T5150-1993 鑄鋼砂、IS011124-3-1993 高碳鑄鋼丸和砂、JIS G5903-1975 鑄鋼丸和砂、DIN 8201-2-1985鑄鋼丸和砂等國內外的標準的要求化學成分為C:0.8-1.2% ；Mn:0.35-1.2; S1:0.4-1.2; S、P芻0.05，金相組織為高碳片狀回火馬氏體。
[0003]目前，高碳鑄鋼丸的生產工藝為廢鋼熔煉到1550°C-1580°C，調好成分后離心霧化或高壓水、氣沖擊造粒水冷固化成丸，經850°C淬火后選出畸形丸后回火、冷卻、篩分成不同等級的高碳鑄鋼丸。其缺點是:粒度分布難以控制，熔煉、淬火、回火等工序能耗高，其金相組織為回火馬氏體，歐文壽命為2000-3000次，生產過程中有污染，生產的鋼丸有空心、裂紋、畸形等缺陷影響使用壽命，在拋噴丸使用過程中易破碎，損耗量大，即浪費資源又產生粉塵，導致操作者的工作環(huán)境及其惡劣。
[0004]工礦企業(yè)、油田、港口等行業(yè)每年淘汰下來大量廢鋼絲繩，國內廢鋼絲繩年產生量在200萬噸以上，廢舊鋼絲繩存放不當容易腐蝕從而減小了利用率，既污染環(huán)境又占空間，目前廢舊鋼絲繩只能做簡單加工利用，附加值低且不環(huán)保。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種機械性能好、使用壽命長、生產成本低、節(jié)能環(huán)保的高性能鋼丸的制備方法。
[0006]本發(fā)明的技術解決方案是:
一種高性能鋼丸的制備方法，其具體步驟如下:
(1)將廢鋼絲繩根據單絲直徑進行分選，得到單絲直徑相同的廢鋼絲繩；
(2)將經分選得到的相同直徑的廢鋼絲繩用拆絲機進行拆解成鋼絲，拆解時，每根鋼絲的長度拆解至IOOm?IOOOm ；
(3)將拆解后的鋼絲送入氫退爐中在400°C?700°C下進行退火處理2min?5min；
(4)將經退火處理的鋼絲拉直，然后進行冷拔加工，冷拔至直徑為0.15 mm?2.5mm ；
(5)將冷拔后的鋼絲切割成長度與冷拔后鋼絲直徑相同的圓柱體；
(6)將步驟(5)切割得到的圓柱體表面進行拋磨處理，篩分后，制得高性能鋼丸，包裝入庫。
[0007]冷拔時，冷拔后鋼絲的直徑根據所要生產的鋼丸的直徑增加5%。?10%。的正公差。
[0008]所述廢鋼絲繩的鋼號為45號鋼~80號鋼，廢鋼絲繩中硫的質量百分含量(0.04%，磷的質量百分含量< 0.04%。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
以廢鋼絲繩為原料，成本低廉，實現了廢鋼絲繩高附加值并且節(jié)能環(huán)保。
[0010]拆解后的鋼絲在氫退爐中進行退火處理，提高鋼絲的強度和延展性，得到的高性能鋼丸金相組織得到改觀，由馬氏變?yōu)榫鶆虻男巫冎楣怏w，歐文壽命達到6000次~8000次，可以改善韌性，提高耐沖擊性和耐磨損性；通過拋磨處理，進一步增加強度、硬度和韌性，使產品的外觀及強度均達到成品鋼丸要求，等同硬度下比現有高碳鑄鋼丸產品使用壽命延長250%~30 0%，比傳統鋼丸的硬度提高HRC10-15，可提高清理速度10%~30%，特別適用于現有的拋噴丸清理與強化的需求。
[0011]該方法制備的高性能鋼丸粒度實現可控，無需熔煉、淬火工藝，更加節(jié)能環(huán)保，大幅降低了加工成本。
【具體實施方式】
[0012]實施例1制備直徑為0.15 mm的高性能鋼丸
(1)將廢鋼絲繩(72號鋼，S< 0.04wt%, P^0.04wt%)根據單絲直徑進行分選，得到單絲直徑相同的廢鋼絲繩；
(2)將經分選得到的相同直徑的廢鋼絲繩用拆絲機進行拆解成鋼絲，拆解時，每根鋼絲的長度拆解至IOOm ；
(3)將拆解后的鋼絲送入氫退爐中在400°C下進行退火處理5min；
(4)將經退火處理的鋼絲拉直，然后進行冷拔加工，冷拔至直徑為0.1515mm (比目標鋼丸直徑正公差10%。)；
(5)將冷拔后的鋼絲切割成長度為0.1515mm圓柱體；
(6)將步驟(5)切割得到的圓柱體表面進行拋磨處理，篩分后，制得高性能鋼丸，包裝入庫。產品的金相組織為均勻形變珠光體；按SEA J445-1996金屬丸砂性能測試中規(guī)定的ERVIN歐文壽命100%替代法測定，可達到6000~8000次。
[0013]實施例2制備直徑為2.4 mm的高性能鋼丸
(1)將廢鋼絲繩(45號鋼，S< 0.04wt%,P ( 0.04wt%)根據單絲直徑進行分選，得到單絲直徑相同的廢鋼絲繩；
(2)將經分選得到的相同直徑的廢鋼絲繩用拆絲機進行拆解成鋼絲，拆解時，每根鋼絲的長度拆解至1000m ；
(3)將拆解后的鋼絲送入氫退爐中在700°C下進行退火處理2min；
(4)將經退火處理的鋼絲拉直，然后進行冷拔加工，冷拔至直徑為2.412mm(比目標鋼丸直徑增加5%。正公差)；
(5)將冷拔后的鋼絲切割成長度2.412mm的圓柱體；
(6)將步驟(5)切割得到的圓柱體表面進行拋磨處理，篩分后，制得高性能鋼丸，包裝入庫。產品的金相組織為均勻形變珠光體；按SEA J445-1996金屬丸砂性能測試中規(guī)定的ERVIN歐文壽命100%替代法測定，可達到6000~8000次。[0014]實施例3制備直徑為1.5mm的高性能鋼丸
(1)將廢鋼絲繩(60號鋼，S≤0.04wt%,P ( 0.04wt%)根據單絲直徑進行分選，得到單絲直徑相同的廢鋼絲繩；
(2)將經分選得到的相同直徑的廢鋼絲繩用拆絲機進行拆解成鋼絲，拆解時，每根鋼絲的長度拆解至500m ；
(3)將拆解后的鋼絲送入氫退爐中在600°C下進行退火處理3min；
(4)將經退火處理的鋼絲拉直，然后進行冷拔加工，冷拔至直徑為1.512mm(比目標鋼丸直徑增加8%。的正公差)；
(5)將冷拔后的鋼絲切割成長度為1.512mm圓柱體；
(6)將步驟(5)切割得到的圓柱體表面進行拋磨處理，篩分后，制得高性能鋼丸，包裝入庫。產品的金相組織為均勻形變珠光體；按SEA J445-1996金屬丸砂性能測試中規(guī)定的ERVIN歐文壽命100%替代法測定，可達到6000~8000次。
[0015]本發(fā)明實施例1~實施例3產品的技術指標
【權利要求】
1.一種高性能鋼丸的制備方法，其特征是:具體步驟如下: (1)將廢鋼絲繩根據單絲直徑進行分選，得到單絲直徑相同的廢鋼絲繩； (2)將經分選得到的相同直徑的廢鋼絲繩用拆絲機進行拆解成鋼絲，拆解時，每根鋼絲的長度拆解至IOOm?IOOOm ；(3)將拆解后的鋼絲送入氫退爐中在400°C?700°C下進行退火處理2min?5min；(4)將經退火處理的鋼絲拉直，然后進行冷拔加工，冷拔至直徑為0.15 mm?2.5mm ； (5)將冷拔后的鋼絲切割成長度與冷拔后鋼絲直徑相同的圓柱體； (6)將步驟(5)切割得到的圓柱體表面進行拋磨處理，篩分后，制得高性能鋼丸，包裝入庫。
2.根據權利要求1所述的高性能鋼丸的制備方法，其特征是:冷拔時，冷拔后鋼絲的直徑根據所要生產的鋼丸的直徑增加5%。?10%。的正公差。
3.根據權利要求1所述的高性能鋼丸的制備方法，其特征是:所述廢鋼絲繩的鋼號為45號鋼?80號鋼，廢鋼絲繩中硫的質量百分含量< 0.04%，磷的質量百分含量< 0.04%。
【文檔編號】B21F45/00GK103978131SQ201410186064
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】于海雙, 劉越, 楊思一 申請人:凌源市龍源資源回收利用有限公司