專利名稱：一種利用淬火破碎法生產符合pspc要求的鋼絲丸的方法
技術領域：
本發明屬于一種金屬磨料的制造工藝，特別涉及一種符合國際船舶制造涂裝新標準PSPC的要求金屬磨料的生產工藝。
背景技術：
隨著國際造船業的發展，國際船舶制造業對涂裝技術提出了更高的要求，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，雖經熱處理，在使用中破碎嚴重。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，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比，目前已在拋丸機械使用中完全取代鑄鋼丸，根據我廠多年實驗，我們測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長比I : 1，流動性很差，如在噴砂時全部用鋼絲切丸，經常造成塞槍堵眼現象，因而在噴砂使用時只能加入大量鋼丸做“潤滑劑”，增加磨料流動性，我廠每月供某造船廠的混合磨料，經一定時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標準給金屬磨料制造業提出了難題。磨料在使用中，其直徑應保持在
I.Omm-O. 5mm之間,0. 5mm以下隨機報廢，以避免在工件噴砂后沾有粉塵。國內某造船廠新車間投產，設計投入磨料600噸，日處理工段6000m2。此廠開工購進鋼丸400噸，鋼丸破碎鋼砂200噸，開工一個月，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，供用兩家形成法律糾紛。PSPC標準,規定磨料直徑為I. Omm-O. 5mm之間,給磨料制造業提出的新問題是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，但怎么才能讓其符合PSPC標準要求呢？鋼絲切丸用圓盤飛刀切制，鋼絲越細，成品形狀越不好，如長節、斜面、彎鉤等殘次品越多。目前國內市場見到的I. Omm以下切丸，只有韓國進口產品做到了直徑與節長比I : 1，但售價都在10000元/噸以上(國內產品目前售價4500元以下)。②使用壽命與流動性的矛盾。韓國進口的鋼絲切丸嚴格做到I : I標準，因也是飛刀切制，其流動性也不能滿足噴砂要求。國產鋼絲切丸直徑與節長比最低在I : 2-1 : 5左右，其流動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。

發明內容
本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種金屬磨料的生產工藝，該生產工藝簡單、易行，生產出的金屬磨料粒度均勻一致、表面潔凈度高、流動性好。如上構思，本發明的技術方案是一種利用淬火破碎法生產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上進行一級破碎，其破碎后的節長小于5mm ；③將一級破碎后的鋼絲放到粉碎機上進行二級破碎，破碎后的節長在3mm以下；④將二級破碎后的鋼絲放到拋射機上拋射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度比此時已做到I : 1，表面銀白色，無銹斑無雜質； ⑤將篩選合格的鋼絲丸進行熱處理，加熱溫度550°C，恒溫I小時，在容器內保溫4小時自然冷卻，這時硬度達到HRC55度，實現了硬度與韌性的統一；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性和流動性。上述破碎機包括支架、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，上箱體上部為進料口、下箱體底部為出料口。上述破碎板的長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。本發明采用的材質為高碳鋼(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)會產生很大脆性，經一定溫度再加熱緩慢冷卻(俗稱回火)又會恢復原有的硬度與韌性。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PCPC鋼絲丸的理論基礎。本發明具有如下的優點和積極效果I、材料選擇非常廣泛，生產成本低。本發明可選用全部高碳材質的廢舊的鋼絲，如鋼絲加工廠的亂鋼絲團，鋼絲制成品廠的料頭、亂絲、斷絲鋼絲繩，打節鋼絲繩套，鋼絲切丸加工時的切頭、余料、亂絲、舊輪胎回收煉油后的鋼絲，橡膠再生產產生的大量毛絲，這些材料每噸比飛刀切絲用的鋼絲每噸采購價低1000元以上。2、本發明可將所有材料全部破碎，無切頭切尾亂絲產生，成品率可提高10%以上，節省材料費300元/噸。3、本發明生產出的鋼絲丸是標準的圓柱形小段，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，流動性好。在噴砂施工時，不用再配合鋼丸一起使用，因而大大減少磨料消耗，同時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均達到PSPC標準，且降低磨料消耗70%以上。


圖I是破碎機的主視圖；圖2是圖I的A-A剖面圖。
具體實施例方式一種利用淬火破碎法生產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(其材質為72A)或鋼絲繩(其材質為65M或72A)作為材料，根據熱處理學理論，這兩種鋼材加熱到800-850°C，快速入冷水烊火，就能出現很大脆性，在我們的實驗中，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(見圖I、見圖2)上進行一級破碎，其破碎后的節長小于5mmo4、一級破碎后的鋼絲放到粉碎機上進行二級破碎，破碎后的節長在3mm以下。5、二級破碎后的鋼絲放到專用拋射機(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，就用直線往復篩將小于鋼絲直徑0. 2_的鋼丸篩下，其余再反復拋射破碎，直到全部合格為止。篩選合格后的成品鋼絲丸直徑與長度比此時已做到I : I，表面銀白色，無銹斑無雜質。6、篩選合格的鋼絲丸進行熱處理，加熱溫度550°C，恒溫I小時，在容器內保溫4小時自然冷卻，這時硬度HRC55度左右，實現了硬度與韌性的統一。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性和流動性。如圖1、2所示破碎機由支架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，上箱體上部為進料口 I、下箱體底部為出料口 5。上述破碎板的長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。
上述破碎機的工作原理是物料進入破碎機中，電機帶動主軸旋轉，破碎板也隨著主軸旋轉，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，進入下箱體，并從出料口排出。
權利要求
1.一種利用淬火破碎法生產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上進行一級破碎，其破碎后的節長小于5mm； ③將一級破碎后的鋼絲放到粉碎機上進行二級破碎，破碎后的節長在3mm以下； ④將二級破碎后的鋼絲放到拋射機上拋射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度比此時已做到I : 1，表面銀白色，無銹斑無雜質； ⑤將篩選合格的鋼絲丸進行熱處理，加熱溫度550°C，恒溫I小時，在容器內保溫4小時自然冷卻，這時硬度達到HRC55度，實現了硬度與韌性的統一； 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性和流動性。
2.根據權利要求I所述的利用淬火破碎法生產PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于上述破碎機包括支架、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，上箱體上部為進料口、下箱體底部為出料口。
3.根據權利要求2所述的利用淬火破碎法生產PCPC鋼絲丸的方法，其特征在于上述破碎板的長度與箱體外殼的直徑之間的差距小于I cm。
4.根據權利要求2所述的利用淬火破碎法生產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上進行一級破碎；③將一級破碎后的鋼絲放到粉碎機上進行二級破碎，破碎后的節長在3mm以下；④將二級破碎后的鋼絲放到拋射機上拋射3-5分鐘后，將小于鋼絲直徑0.2mm的鋼丸篩下，其余再反復拋射破碎，篩選合格后的成品鋼絲丸直徑與長度比此時已做到1∶1，表面銀白色，無銹斑無雜質；⑤將篩選合格的鋼絲丸進行熱處理；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。本發明工藝簡單、易行，生產出的金屬磨料粒度均勻一致、表面潔凈度高、流動性好。
文檔編號B22F9/04GK102615287SQ201210083069
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者王耀明 申請人:天津市新潮鑄鋼磨料廠