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抛丸除锈:抛丸磨料——钢丸

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-27  浏览次数:714

   抛丸用磨料有很多种材料和形状,以对应不同的抛丸工件和工艺,本书只阐述锌铬涂层技术用球形钢丸。

   (1)钢丸化学成分见表1。

表1钢丸化学成分

化学成分/%

碳(C)

锰(Mn)

硅(Si)

硫(S)

磷(P)

0.83~1.20

0.60~1.20

0.50~1.20

≤0.05

≤O.05

硬度

40~50HRC

金相组织

均一的回火马氏体或贝氏体

外形

密度

圆形或近似圆形,畸形率<10%

≥7.2g/cm3

 

(2)常用钢丸型号与直径对照见表2。

表2常用钢丸型号与直径对照

   钢丸型号

 钢丸直径/mm

   钢丸型号

 钢丸直径/mm

   S110

   S120

   S170

   Ф0.3

   Ф0.3

   Ф0.4

   S230

   S280

   S330

   Ф0.4~O.6

   Ф0.6

   Ф0.8

   (3)抛丸的定义和原理

①定义。由机械方法获得高速而近距离投射到工件表面上,以进行清除黑皮、氧化膜、毛刺、锈斑等表面清理。

②原理。如图1所示。

图1抛丸原理

   高速钢丸打击工件表面,使其局部变形而产生弹丸压痕,每一个弹丸压痕有如图3—4所示的三层区别明显结构,钢丸打击以后几乎同时产生如下三个作用。

   a.对中层塑性区的前、后、左、右和上,从五个方向上瞬间产生压缩变形,并瞬间向表层推动,从而使已经有破裂线的脆性层迅速脱落。

   b.几乎又推动弹性产生反弹力,使其获得反弹速度而反弹出去,弹丸压痕三个区域是同时发生和存在的。

   c.要使脆性层得到脆性破裂,必须要达到其脆性变形量,因此要求有适当压痕深度,即必须有适量的塑性变形区,三者的厚薄随抛丸目的不同而有差异。一般抛丸清理仅仅要求能破坏其表面附属物,使其脱落,故脆性基体越少越好,因此必须合理选择工艺参数。

   (4)钢丸压痕覆盖率

   钢丸压痕覆盖率是决定抛丸时间的重要参数,抛丸质量要求钢丸压痕深度达到表面粗糙度,又要求均匀全部覆盖,美国自动工程学会经过大量试验得出如图2所示曲线;从曲线可见要达到100%的覆盖率,时间需约l5min,用读数显微镜观察和计算弹丸压痕覆盖过的和未覆盖的面积比,当达到覆盖率98%时,就当作覆盖率100%;以此时间T值为’基数,延长l.5倍的覆盖率为l50%,延长2倍的覆盖率为200%。

   (5)钢丸硬度、密度、反弹性与抛丸清理效果、抛丸速度的关系

①钢丸硬度与抛丸效果的关系。如图3所示。

②钢丸硬度与反弹性关系。如图4所示。

图2钢丸压痕覆盖率与时间曲线

图3钢丸硬度与抛丸效果的关系

图4钢丸硬度与反弹性关系

   从图3、图4可以看出钢丸硬度适中,可以大大提高钢丸压痕覆盖率,缩短抛丸时间。

   ③钢丸密度与寿命的关系。如图5所示。

   ④钢丸硬度与清理速度成正比,但与寿命成反比,所以钢丸硬度高,抛丸清理速度快,但钢丸寿命短,消耗量大。

图5钢丸密度与寿命的关系

   ⑤适宜的钢丸硬度具有优良的反弹性,有利于将工件每个部位能充分抛丸清理,缩短抛丸时间。

   ⑥钢丸内部缺陷如气孔、龟裂、内缩孔等均影响钢丸使用寿命,并增加消耗量。

⑦密度大于7.4g/cm3钢丸内部缺陷为最小。

 

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