一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸制造技术

本发明专利技术公开了一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其质量百分比为碳0.87～0.92％，锰0.30～0.60％，硅0.15～0.35％，硫0.005～0.025％，磷0.005～0.025％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术制备的用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，不会出现空心和表面裂纹现象，其表面强度高，耐久性好。其主要用于采煤机行走轮表面喷丸强化处理，经过处理后有效的提高了行走轮的耐磨强度与疲劳寿命，且通过试车论证后，疲劳寿命已达到全球领先水平，目前已正式用于量产。

A wheel surface hardening alloy steel shot shearer for walking

【技术实现步骤摘要】
一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸
本专利技术涉及一种金属产品，具体涉及到一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸。
技术介绍
目前，用于抛丸清洗的钢丸一般从废钢或铁泥中提取。由该工艺生产的钢丸的元素比例难以控制，且硬度偏大，同时，钢丸的密度、表面形状偏差也很大，这类钢丸容易产生空心和表面微裂纹现象。因此这类钢丸在抛丸过程中耐冲击性和耐摩擦性不够，容易破碎、使用寿命短。特别是用于高强度钢材的抛丸清理及强化处理时，如用于采煤机行走轮表面强化处理时，缺点尤为突出。
技术实现思路
本专利技术一方面提供一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其具体技术方案如下：一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其质量百分比为碳0.87～0.92％，锰0.30～0.60％，硅0.15～0.35％，硫0.005～0.025％，磷0.005～0.025％，余量为铁和不可避免的杂质。在一个具体实施例中，所述用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸荷载下测定的平均硬度为HV800。在一个具体实施例中，所述用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸的硬度偏差范围为±60HV。本专利技术另一方面提供一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸的制备方法，其包括如下步骤：选料→热处理→拉丝→切割→表面磨圆强化→筛分→检测→入库。在一个具体实施例中，所述选料是指选用各种元素的原材料按成分比例与成品合金钢丸一致，硬度偏差在成品合金钢丸标准硬度±60HV范围内的碳素弹簧钢丝为生产原材料；所述拉丝是指按产品规格要求，对原材料进行3-5次的拉丝，将碳素弹簧钢丝拉丝成0.9-0.93豪米之间不同规格的圆柱形钢丝；所述切割是指用切丝机将圆柱形钢丝切割成长度一致的小圆柱体切段，切割长度与圆柱形钢丝的直径一致，剪切截面要求平整、无毛刺、无拖尾；所述表面磨圆强化是指采用强化设备对圆柱体切段进行撞击强化；所述筛分指按尺寸规则要求进行2～3次筛分，所述检测指硬度及耐久性检测。本专利技术制备的用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸不会出现空心和表面裂纹现象，其表面强度高，耐久性好。其主要用于采煤机行走轮表面喷丸强化处理，经过处理后有效的提高了行走轮的耐磨强度与疲劳寿命，且通过试车论证后，疲劳寿命已达到全球领先水平，目前已正式用于量产。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点、能够更加明显易懂，下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其质量百分比为碳0.87～0.92％，锰0.30～0.60％，硅0.15～0.35％，硫0.005～0.025％，磷0.005～0.025％，余量为铁和不可避免的杂质。强化钢丸按照形状可以分为四类：圆柱型——代号为Z；椭圆型——代号为G1；准球型——代号为G2；球型——代号为G3。上述强化钢丸的生产工艺为：选料→热处理→拉丝→切割→表面磨圆强化→筛分→检测→入库。其中：所述选料是指选用元素成分比例按重量百分组成为为碳0.87～0.92％，锰0.30～0.60％，硅0.15～0.35％，硫0.005～0.025％，磷0.005～0.025％，余量为铁和不可避免的杂质的碳素弹簧钢丝为生产原材料，其硬度偏差在成品合金钢丸标准硬度±60HV范围内。所述拉丝是指按产品规格要求，对原材料进行3-5次的拉丝，将碳素弹簧钢丝拉丝成0.9-0.93豪米之间不同规格的圆柱形钢丝。所述切割是指用切丝机将圆柱形钢丝切割成长度一致的小圆柱体切段，切割长度与圆柱形钢丝的直径一致，剪切截面要求平整、无毛刺、无拖尾。所述表面磨圆强化是指采用强化设备对圆柱体切段进行撞击强化。强化设备使圆柱体切段为70-110米/秒的速度射出，经过30厘米的距离后撞击强化室内壁，反复撞击强化时间为100分钟。所述筛分指按尺寸规则要求进行2～3次筛分，所述检测指硬度及耐久性检测。所述筛分的方法及步骤如下：1、第一筛：尺寸规格在颗粒偏差+0.1毫米，即筛孔直径为标准尺寸规格+0.1毫米；2、第二筛：尺寸规格为标准产品，颗粒偏差近似为+0.00毫米，即筛孔直径为标准尺寸规格；3、第三筛：尺寸规格在颗粒偏差为-0.1毫米，即筛孔直径为标准尺寸规格-0.1毫米；4、去除表面形状不规则的产品，丸粒放大25倍目测，不合率≤0.3％第一、二、三筛上的留筛率和过筛率的测试方法：第X筛的留筛率——经过筛网筛选之后残留在筛网上的残余物占总样的百分比。第X筛的过筛率——经过筛网筛选之后通过筛网被筛落下去的过筛物占总样的百分比。取被测强化钢丸约1千克左右，在称重精度不低于0.1克的天平上称出样本总的重量，然后放在第一级筛网中过筛，收集残余在筛网上的残余物。将其放在天平上称重，求出第一筛留筛率重量百分比，在此之后将第一级筛筛过物再放入第二级筛网中过筛，将残留在第二筛网中的残留物再次称重，求出第二级筛的留筛率重量百分比，以此类推，将第二级筛过筛物再放到第三级筛网中过筛，收集第三筛的留筛残余物和过筛物质，将其放在天平上，求同第三筛的留筛率和过筛率总量百分比。整个测试过程可以放在三筛重叠的自动分筛机上一次测试。测定公称尺寸为0.9毫米强化尺寸分布。量具：三级标准筛网各一个，第一筛0.8毫米，第二筛0.90毫米，第三筛1.0毫米，及一个无筛孔容器，精度不低于0.1克称重天平一台。测试步骤：随机抽取一千克强化钢丸，对规格比较大的强化钢丸可以抽取更多重量的测试样品。将干净的第一、二、三筛及无孔容器重串在自动振动筛机上，允许采用手工方法。将全部抽样强化钢丸倒入第一筛中，开动机器过筛，或手动过筛。在天平上分别称重第一筛中的残余物，第二筛中的残余物，第三筛中的残余物及过筛物(既无孔容器中的残余物)。将其各自称得的重量除以最初抽取样品的总重，得出其尺寸分布重量百分比。硬度检测方法：随机收取100颗丸粒，进行镶嵌，镶嵌温度不超过120摄氏度，镶嵌完成后用砂轮打磨，使丸粒暴露面接近丸粒公称直径的三分之一处，然后用红砂纸将丸粒面磨平，砂纸打磨制梯过程应用湿磨，防止丸粒局部过热，然后对在此磨面上中心的20粒按GB/14340标准测试其维氏硬度、丸粒尺寸0.4毫米载荷为4.90牛顿(0.5千克)，丸粒尺寸0.5-1.2毫米载荷为9.81牛顿(1.0千克)，每个丸粒测一点，20个硬度值相加后取算术平均值，并且其任何测试值必须在规定的该级硬度范围。耐久性测试方法：从被测试丸粒中随机抽样500克丸粒和备用100克丸粒，将100克丸粒全部放入Ervin(埃文)试验机中测试，Ervin(埃文)试验机设500转为一个循环，设一个循环试验后用公称直径0.2毫米标准分选筛筛取装试验丸粒的小丸粒及灰尘，用备用丸粒补充其损失的丸粒重量，依次类推继续循环试验直至损失丸粒重量达到100克，由此推算失重100克丸粒使用的转数定为耐久性。耐久性的计算公式为：累计循环旋转总转数-[(500÷最后一次循环损耗重量)×(累计损耗总重量-100)]事例：取样品500克和备份100克，设置每500转为一个循环，当总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其特征在于：其质量百分比为碳0.87～0.92％，锰0.30～0.60％，硅0.15～0.35％，硫0.005～0.025％，磷0.005～0.025％，余量为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其特征在于：其质量百分比为碳0.87～0.92％，锰0.30～0.60％，硅0.15～0.35％，硫0.005～0.025％，磷0.005～0.025％，余量为铁和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其特征在于：所述用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸荷载下测定的平均硬度为HV800。所述用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸的硬度偏差范围为±60HV。3.如权利要求1所述的用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸，其特征在于：所述用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸的硬度偏差范围为±60HV。4.一种制备如权利要求1所述的用于采煤机行走轮表面强化的合金钢丸的方法，其特征在于，其依次包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王垭栋，唐亮，单国平，
申请(专利权)人：江苏奥力斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32