專利名稱：一種利用淬火破碎法生產(chǎn)符合pspc要求的鋼絲丸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種金屬磨料的制造工藝，特別涉及一種符合國(guó)際船舶制造涂裝新標(biāo)準(zhǔn)PSPC的要求金屬磨料的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)際造船業(yè)的發(fā)展，國(guó)際船舶制造業(yè)對(duì)涂裝技術(shù)提出了更高的要求，要求金屬磨料直徑從I. 5-1. 2mm降至I. Omm以下，以提高鋼材表面處理的光潔度，減少涂漆厚度，增加涂料附著度和平潔度，減少船舶航行的阻力，提高船舶使用壽命。目前造船業(yè)所使用的金屬磨料，主要分兩大類。一類稱鑄鋼丸，由鋼液在水池中霧化冷卻成珠狀，這種鋼丸金相為粗大馬氏體，組織松脆且中間有收縮空洞，雖經(jīng)熱處理，在使用中破碎嚴(yán)重。另一類稱鋼絲切丸，由廢舊鋼絲繩，廢舊輪胎胎口鋼絲切制而成，這種切丸金相為冷拉珠光體，組織致密，無空洞雜質(zhì)，韌性極佳，使用中只磨耗無破碎。鋼絲切丸由于具有良好的性價(jià)比，目前已在拋丸機(jī)械使用中完全取代鑄鋼丸，根據(jù)我廠多年實(shí)驗(yàn)，我們測(cè)算鋼絲切丸的使用壽命是鑄鋼丸的10-15倍。那么，在船舶涂裝噴砂除銹中，為什么不全部采用消耗較少的鋼絲切丸，而采取鑄鋼丸70%，鋼絲切丸30%的比例混合使用呢？其原因是目前的鋼絲切丸用刀具切制而成，帶有很多斜面，毛刺，且很難做到直徑與節(jié)長(zhǎng)比I : 1，流動(dòng)性很差，如在噴砂時(shí)全部用鋼絲切丸，經(jīng)常造成塞槍堵眼現(xiàn)象，因而在噴砂使用時(shí)只能加入大量鋼丸做“潤(rùn)滑劑”，增加磨料流動(dòng)性，我廠每月供某造船廠的混合磨料，經(jīng)一定時(shí)間使用后余下的都是鋼絲切丸，而鑄鋼丸全部消耗殆盡，致使成本上升。PSPC標(biāo)準(zhǔn)給金屬磨料制造業(yè)提出了難題。磨料在使用中，其直徑應(yīng)保持在
I.Omm-O. 5mm之間,0. 5mm以下隨機(jī)報(bào)廢，以避免在工件噴砂后沾有粉塵。國(guó)內(nèi)某造船廠新車間投產(chǎn)，設(shè)計(jì)投入磨料600噸，日處理工段6000m2。此廠開工購(gòu)進(jìn)鋼丸400噸，鋼丸破碎鋼砂200噸，開工一個(gè)月，磨料消耗就超過50 %，庫存磨料已無法完成日工段6000m2加工任務(wù)，供用兩家形成法律糾紛。PSPC標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定磨料直徑為I. Omm-O. 5mm之間,給磨料制造業(yè)提出的新問題是①既要磨料顆粒小，又要增加使用壽命，鑄鋼丸已很難做到；鋼絲切丸使用壽命長(zhǎng)，但怎么才能讓其符合PSPC標(biāo)準(zhǔn)要求呢？鋼絲切丸用圓盤飛刀切制，鋼絲越細(xì)，成品形狀越不好，如長(zhǎng)節(jié)、斜面、彎鉤等殘次品越多。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)見到的I. Omm以下切丸，只有韓國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品做到了直徑與節(jié)長(zhǎng)比I : 1，但售價(jià)都在10000元/噸以上(國(guó)內(nèi)產(chǎn)品目前售價(jià)4500元以下)。②使用壽命與流動(dòng)性的矛盾。韓國(guó)進(jìn)口的鋼絲切丸嚴(yán)格做到I : I標(biāo)準(zhǔn)，因也是飛刀切制，其流動(dòng)性也不能滿足噴砂要求。國(guó)產(chǎn)鋼絲切丸直徑與節(jié)長(zhǎng)比最低在I : 2-1 : 5左右，其流動(dòng)性就更不能滿足使用要求，用它來完全取代鑄鋼丸也是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種金屬磨料的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、易行，生產(chǎn)出的金屬磨料粒度均勻一致、表面潔凈度高、流動(dòng)性好。如上構(gòu)思，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于包括以下步驟①將廢鋼絲加熱到800_850°C后，快速入冷水烊火；②將淬火后的鋼絲放到破碎機(jī)上進(jìn)行一級(jí)破碎，其破碎后的節(jié)長(zhǎng)小于5mm ；③將一級(jí)破碎后的鋼絲放到粉碎機(jī)上進(jìn)行二級(jí)破碎，破碎后的節(jié)長(zhǎng)在3mm以下；④將二級(jí)破碎后的鋼絲放到拋射機(jī)上拋射3-5分鐘后，將小于鋼絲直徑0. 2mm的鋼丸篩下，其余再反復(fù)拋射破碎，直到全部合格為止，篩選合格后的成品鋼絲丸直徑與長(zhǎng)度比此時(shí)已做到I : 1，表面銀白色，無銹斑無雜質(zhì)； ⑤將篩選合格的鋼絲丸進(jìn)行熱處理，加熱溫度550°C，恒溫I小時(shí)，在容器內(nèi)保溫4小時(shí)自然冷卻，這時(shí)硬度達(dá)到HRC55度，實(shí)現(xiàn)了硬度與韌性的統(tǒng)一；⑥將步驟⑤回火后的鋼絲丸放到六角滾筒里，去除銳角、毛刺，回火氧化皮，增加了鋼絲丸表面的圓潤(rùn)性和流動(dòng)性。上述破碎機(jī)包括支架、安裝在支架上的箱體外殼、安裝在箱體中部的主軸和與主軸垂直固裝的破碎板；主軸將箱體分為上、下箱體，上箱體上部為進(jìn)料口、下箱體底部為出料口。上述破碎板的長(zhǎng)度與箱體外殼的直徑之間的差距小于1cm。上述箱體外殼采用Mnl8合金。本發(fā)明采用的材質(zhì)為高碳鋼(72A或65mn)，這種材料硬度高、韌性好、耐沖擊，在高溫加熱后激冷(俗稱淬火)會(huì)產(chǎn)生很大脆性，經(jīng)一定溫度再加熱緩慢冷卻(俗稱回火)又會(huì)恢復(fù)原有的硬度與韌性。淬火解決了鋼絲的加工難度，回火又能保持鋼絲的原有特性，利用高碳鋼激冷變脆的原理。這是淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的理論基礎(chǔ)。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果I、材料選擇非常廣泛，生產(chǎn)成本低。本發(fā)明可選用全部高碳材質(zhì)的廢舊的鋼絲，如鋼絲加工廠的亂鋼絲團(tuán)，鋼絲制成品廠的料頭、亂絲、斷絲鋼絲繩，打節(jié)鋼絲繩套，鋼絲切丸加工時(shí)的切頭、余料、亂絲、舊輪胎回收煉油后的鋼絲，橡膠再生產(chǎn)產(chǎn)生的大量毛絲，這些材料每噸比飛刀切絲用的鋼絲每噸采購(gòu)價(jià)低1000元以上。2、本發(fā)明可將所有材料全部破碎，無切頭切尾亂絲產(chǎn)生，成品率可提高10%以上，節(jié)省材料費(fèi)300元/噸。3、本發(fā)明生產(chǎn)出的鋼絲丸是標(biāo)準(zhǔn)的圓柱形小段，粒度均勻一致、表面無斜面、毛刺、其斷面成直角、外圓角全部在RlO度以上，流動(dòng)性好。在噴砂施工時(shí)，不用再配合鋼丸一起使用，因而大大減少磨料消耗，同時(shí)也提高了噴砂車間工作效率。其加工工段表面潔凈度、粗糙度與油漆消耗指數(shù)均達(dá)到PSPC標(biāo)準(zhǔn)，且降低磨料消耗70%以上。


圖I是破碎機(jī)的主視圖；圖2是圖I的A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式一種利用淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于包括以下步驟I、選擇輪胎鋼絲(其材質(zhì)為72A)或鋼絲繩(其材質(zhì)為65M或72A)作為材料，根據(jù)熱處理學(xué)理論，這兩種鋼材加熱到800-850°C，快速入冷水烊火，就能出現(xiàn)很大脆性，在我們的實(shí)驗(yàn)中，幾十根一束的鋼絲，用雙手就能輕易折斷。3、淬火后的鋼絲放到無底粉碎機(jī)(見圖I、見圖2)上進(jìn)行一級(jí)破碎，其破碎后的節(jié)長(zhǎng)小于5mmo4、一級(jí)破碎后的鋼絲放到粉碎機(jī)上進(jìn)行二級(jí)破碎，破碎后的節(jié)長(zhǎng)在3mm以下。5、二級(jí)破碎后的鋼絲放到專用拋射機(jī)(CN201592393U)上拋射5分鐘左右，肉眼觀察大部分鋼丸都接近成品要求時(shí)，就用直線往復(fù)篩將小于鋼絲直徑0. 2_的鋼丸篩下，其余再反復(fù)拋射破碎，直到全部合格為止。篩選合格后的成品鋼絲丸直徑與長(zhǎng)度比此時(shí)已做到I : I，表面銀白色，無銹斑無雜質(zhì)。6、篩選合格的鋼絲丸進(jìn)行熱處理，加熱溫度550°C，恒溫I小時(shí)，在容器內(nèi)保溫4小時(shí)自然冷卻，這時(shí)硬度HRC55度左右，實(shí)現(xiàn)了硬度與韌性的統(tǒng)一。7、回火后的鋼絲丸放到六角滾筒里，去除銳角、毛刺，回火氧化皮，增加了鋼絲丸表面的圓潤(rùn)性和流動(dòng)性。如圖1、2所示破碎機(jī)由支架6、安裝在支架上的箱體外殼2、安裝在箱體中部的主軸3和與主軸垂直固裝的破碎板7組成；破碎板安裝在底座9上，主軸與皮帶輪4連接。主軸將箱體分為上、下箱體8、10，上箱體上部為進(jìn)料口 I、下箱體底部為出料口 5。上述破碎板的長(zhǎng)度與箱體外殼的直徑之間的差距小于1cm。上述箱體外殼采用MnlS合金。
上述破碎機(jī)的工作原理是物料進(jìn)入破碎機(jī)中，電機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，破碎板也隨著主軸旋轉(zhuǎn)，并與物料相互撞擊，遭到多次破碎，直徑小于Icm的物料從破碎板與箱體外殼之間的間隙擠出，進(jìn)入下箱體，并從出料口排出。
權(quán)利要求
1.一種利用淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于包括以下步驟 ①將廢鋼絲加熱到800-850°C后，快速入冷水烊火； ②將淬火后的鋼絲放到破碎機(jī)上進(jìn)行一級(jí)破碎，其破碎后的節(jié)長(zhǎng)小于5mm； ③將一級(jí)破碎后的鋼絲放到粉碎機(jī)上進(jìn)行二級(jí)破碎，破碎后的節(jié)長(zhǎng)在3mm以下； ④將二級(jí)破碎后的鋼絲放到拋射機(jī)上拋射3-5分鐘后，將小于鋼絲直徑0.2mm的鋼丸篩下，其余再反復(fù)拋射破碎，直到全部合格為止，篩選合格后的成品鋼絲丸直徑與長(zhǎng)度比此時(shí)已做到I : 1，表面銀白色，無銹斑無雜質(zhì)； ⑤將篩選合格的鋼絲丸進(jìn)行熱處理，加熱溫度550°C，恒溫I小時(shí)，在容器內(nèi)保溫4小時(shí)自然冷卻，這時(shí)硬度達(dá)到HRC55度，實(shí)現(xiàn)了硬度與韌性的統(tǒng)一； ⑥將步驟⑤回火后的鋼絲丸放到六角滾筒里，去除銳角、毛刺，回火氧化皮，增加了鋼絲丸表面的圓潤(rùn)性和流動(dòng)性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于上述破碎機(jī)包括支架、安裝在支架上的箱體外殼、安裝在箱體中部的主軸和與主軸垂直固裝的破碎板；主軸將箱體分為上、下箱體，上箱體上部為進(jìn)料口、下箱體底部為出料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于上述破碎板的長(zhǎng)度與箱體外殼的直徑之間的差距小于I cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用淬火破碎法生產(chǎn)PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于上述箱體外殼采用Mn 18合金。
全文摘要
一種利用淬火破碎法生產(chǎn)符合PSPC要求的鋼絲丸的方法，包括以下步驟①將廢鋼絲加熱到800-850℃后，快速入冷水焠火；②將淬火后的鋼絲放到破碎機(jī)上進(jìn)行一級(jí)破碎；③將一級(jí)破碎后的鋼絲放到粉碎機(jī)上進(jìn)行二級(jí)破碎，破碎后的節(jié)長(zhǎng)在3mm以下；④將二級(jí)破碎后的鋼絲放到拋射機(jī)上拋射3-5分鐘后，將小于鋼絲直徑0.2mm的鋼丸篩下，其余再反復(fù)拋射破碎，篩選合格后的成品鋼絲丸直徑與長(zhǎng)度比此時(shí)已做到1∶1，表面銀白色，無銹斑無雜質(zhì)；⑤將篩選合格的鋼絲丸進(jìn)行熱處理；⑥將步驟⑤回火后的鋼絲丸放到六角滾筒里，去除銳角、毛刺，回火氧化皮。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、易行，生產(chǎn)出的金屬磨料粒度均勻一致、表面潔凈度高、流動(dòng)性好。
文檔編號(hào)B22F9/04GK102615287SQ201210083069
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者王耀明 申請(qǐng)人:天津市新潮鑄鋼磨料廠