钢丸粒度对铸件抛丸清理效率和表面粗糙度的影响

murgafiona

实验对不同厂家生产的钢丸密度、硬度、粒度分布、金相组织和寿命进行分析，优选了一种使用寿命长的摩根钢丸应用于生产，通过试验找到了钢丸粒度、抛丸速度和表面粗糙度之间的关系，并分析了生产过程中钢丸粒度的变化和补充加料方式对清理效率和铸件表面粗糙度的影响。
研究和生产实践表明，铸件的表面质量不仅与造型材料有关，而且与抛丸(喷丸)清理过程 有关。铸件清理使用的钢丸的性质(密度、硬度、形状)和粒度分布不仅直接影响到铸件的表面质量，而且与清理效率有很大的关系。因此，国内钢丸和摩根钢丸的性质和如何选用作了大量的研究。但是，国内铸件清理中使用级配钢丸的很少，大都采用单一粒度的钢丸用于生产，同时，清理过程中钢丸粒度的变化对清理效率和表面粗糙度的影响研究也很少。通过试验和生产应用，对钢丸的性质、粒度和抛丸速度与铸件表面粗糙度之间的关系、级配钢丸粒度变化对清理效率和表面粗糙度的影响进行了研究。
1 钢丸的选用
由于钢丸的性质与清理效率、表面粗糙度和清理成本有很大的关系，先在实验室对摩根钢丸（A）、山东某厂家钢丸（B）、福建某厂家钢丸（C）三种钢丸的粒度分布、硬度、密度、气孔率、金相组织、寿命进行了分析。
2 显微组织
结果表明：在粒度分布上，C钢丸偏大近一个规格，B钢丸稍偏大，但都超过了国标的规定，只有A钢丸粒度分布符合国标。在硬度分布上，对于清理铸件，要求硬度为HRC40～50，如果钢丸的硬度超过HRC50，对铸件的损害急剧增加(弹痕变深)。B、C钢丸的硬度都有超过HRC50的，特别是C钢丸，最大硬度达到HRC59．6。只有A钢丸的硬度合乎要求，且极差最小，仅为HRC5．8，而B、C两种钢丸硬度极差分别达1 1．7和16．5。密度的高低和钢丸的寿命有直接的关系，若钢丸的密度低，则表明钢丸内部存在较多的气孔和显微裂纹，或含碳量较高，在使用过程中很容易破碎。只有密度大于7．4g／cm 的钢丸，其气孔和裂纹才明显少些。A钢丸是雾化成形，气孔和微裂纹很少，密度达7．65g／cm ，寿命达到2744．15转；B、C钢丸是离心成形，密度分析结果表明分别只有7。25g／cm3和7。20g／cm3，说明气孔和微裂纹较多，寿命相应较低，仅为2452．05转和2218。42转。此外，三种钢丸的成形过程不同，但都经二次淬火和回火处理。三种钢丸都为回火马氏体组织，但C钢丸的组织最粗大，因而对使用寿命有一定影响，而A、B钢丸的显微组织更细。综合分析，最后选定A钢丸进行试验。

3 实验室试验 ．
选定钢丸后，在上海摩根(Murga)公司进行了钢丸粒度与工件表面粗糙度之间的关系试验。所用设备是美国USF公司的Wheelabrator Allevard抛丸清理设备，抛头采用变频电机驱动，抛丸速度可以从0～lOOm／s任意调节，下砂量由电磁阀控制的下砂阀门调节，循环砂量800kg。用阿尔门试片(C型、HRC49．9)作为测试对象，保证工件覆盖率I>99％，抛射角度为90。、时间4min，钢丸为球形、硬度HRC46。

对于铸件来说，由于铸件的表面硬度比钢丸低(也比阿尔门试片低)，且硬度范围变化较大，钢丸对铸件的作用效果要比对阿尔门试片的作用效果强得多。即在钢丸的作用下，铸件更加容易产生变形，表面也就更加粗糙。因此，实际得到的铸件表面粗糙度值要比阿尔门试片试验结果高，且范围较大。图3为不同粒度的钢丸在不同抛射速度下的铸件表面粗糙度。可以看出，钢丸粒度与表面粗糙度同样存在明显的线性关系；此外，同一粒度的钢丸，抛射速度越大，得到的表面粗糙度值越高。这是因为钢丸的冲击动能E=l／2mv ，钢丸越大(m越大)、抛射速度越大，动能就越大，冲击力也越大，在工件上留下的弹痕越深，因而得到的表面粗糙度值越高。

结论：
(1)抛丸清理的铸件表面粗糙度与所用磨料的粒度及抛射速度有密切的关系， 粒度越大，表面粗糙度值越高；抛射速度越高，表面粗糙度值越高；级配钢丸比单一粒度的钢丸得到的表面粗糙度值要低。
(2)应用级配钢丸对降低铸件表面粗糙度值有明显效果，对清理效率有较大影响，能提高铸件清理效率。
(3)加料方式对清理效率和表面粗糙度有很大的影响，及时补充加料，保持钢丸级配不变，才能保证抛头热点不变(即清理效率不下降)和铸件表面质量的稳定。
(4)抛丸时间对铸件的表面粗糙度有一定的影响，随着时间的延长，铸件的表面粗糙度值趋于某一定值。

cal8562

我想这对今后工作会有帮助的，先谢了

钉子大哥

请问级配钢丸是什么意思？

tianxin

回复 3# 钉子大哥
级配钢丸由50％左右的名义尺寸的钢丸和逐渐变小的钢丸组成，兼顾了冲击力和覆盖率，可以得到最高的清理效率和较低的表面粗糙度(与单一粒度的钢丸相比)。

mhx85702911

回复 1# murgafiona


    专业生产清理/ 强化钢丸（HRC40-45/45-50/50-55/55-60/58-63/60-65）
(直径0.2-3.0mm)不锈钢丸、锌球、铝丸、铜丸，镍基合金丸等各种金属磨料。阿尔门试片，阿尔门测量仪，覆盖率检测荧光笔
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  tel:0515-68855893

孤独寒松

老外的质量意识比我们强，所以生产的东东比我们好！

zswgjgcs

回复 1# murgafiona


    我原来在国有企业，是专门做拖拉机、农用车齿轮的，所有经碳氮共渗的齿轮都要进行抛丸处理，目的是净化表面，提高齿轮表面压应力进而提高耐磨性，从来没有对抛丸后，齿轮表面光洁度做过考虑，只是齿轮表面氧化皮抛干净了，就算合格了，看到这篇文章，学习了

dhzhou8888

这与使用设备、抛丸材料、被抛工件有关。钢丸的粒度会变小，就要添加新的。

谭博文

非常棒的文章，受教了，感谢！

datafield

这论文有原文件吗，里面提到了附图，想看看附图是怎么样的抛丸效果

datafield

原文我想我是找到了，如附件PDF，有彩色照片，看起来更直观，并且内容更丰富。





很专业的一篇论文，作者为东风汽车铸造公司，




钢丸粒度对铸件抛丸清理效率和表面粗糙度的影响-.pdf (11.04 MB, 下载次数: 41)

2023-4-9 10:06 上传

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