一种渗碳钢丸及其生产装置制造方法及图纸

本公开涉及一种渗碳钢丸及其生产装置，通过对低碳钢丸进行渗碳淬火后再低温回火，消除淬火应力。渗碳钢丸淬火后表面硬度可以达到HRC57或其以上，心部硬度为HRC25～45，然后回火达到需要硬度，使钢丸具有了外强中韧的特点，有更高的清理强化效率和高的疲劳强度，满足高硬度零件清理强化的需要，取代目前强化领域应用的高碳钢丸、研磨丸。

【技术实现步骤摘要】
一种渗碳钢丸及其生产装置
本公开涉及一种渗碳钢丸及其生产装置。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。目前，市场上主要的金属磨料有：高碳铸钢丸(或称高碳钢丸)、低碳钢丸。高碳钢丸可以获得HRC55以上的硬度，可以用作高硬度零部件的喷(抛)丸强化，但是高碳钢丸由于含碳量高，在使用过程中易破碎，寿命低。低碳钢丸虽然具有较高的疲劳寿命，但硬度只能做到HRC50左右，高硬度零件的清理强化领域受到限制。因此，开发一种新型的金属磨料以及相应的生产设备，使金属磨料既具有较高的硬度，又有良好的抗疲劳性能是市场发展的需要。
技术实现思路
针对以上
技术介绍
，本公开提供一种渗碳钢丸及其相应的生产装置，使钢丸具有外强中韧的特点，具有更高的清理强化效率和更高的疲劳强度，满足高硬度零件清理强化的需要。具体的，本公开采用以下技术方案：在本公开的第一个方面，提供一种渗碳钢丸，其特征是：在低碳钢丸表面进行渗碳处理，然后进行淬火，在表面形成0.2～2.0mm厚的渗碳层，表面硬度达到HRC57或其以上，心部硬度为HRC25～45；所述渗碳钢丸，其是由以下质量百分比的化学成分组成：C0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，C0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。在本公开的第二个方面，提供所述渗碳钢丸的制备方法，该方法包括以下步骤：将低碳钢丸依次进行预筛、渗碳、淬火、回火处理，再进行筛分包装即可得到所述渗碳钢丸；其中，所述低碳钢丸是由以下质量百分比的化学成分组成：C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。在本公开的第三个方面，提供一种渗碳钢丸的生产装置，该装置包括：渗碳炉，所述渗碳炉设有至少一个进出料口、排气口、渗碳介质入口和碳势传感器；与所述渗碳炉相连通的渗剂系统；位于进出料口下方的淬火槽；位于所述渗碳炉内的加热装置；控制所述渗碳炉转动的电机，所述电机通过减速机与所述渗碳炉的转轴相连；控制渗碳炉倾炉的电机。在本公开的第四个方面，提供采用所述生产装置的渗碳淬火方法，该方法包括以下步骤：(1)开启加热装置，将渗碳炉升温至900～950℃；(2)通过渗碳介质入口滴油排气40～60min，控制滴油速度为7.5-10ml/min；(3)将预筛后的低碳钢丸加至渗碳炉内，开启电机，使渗碳炉转速为2～10转/min；(4)渗碳40～80min；(5)渗碳结束后，降温至840～860℃；(6)出炉入水淬火，出炉速度为0.6-1.0kg/s。与本专利技术人知晓的相关技术相比，本公开其中的一个技术方案具有如下有益效果：通过对低碳钢丸进行渗碳淬火后再低温回火，消除淬火应力。渗碳钢丸淬火后表面硬度可以达到HRC57或其以上，心部硬度为HRC25～45，然后回火达到需要硬度，使钢丸具有了外强中韧的特点，有更高的清理强化效率和高的疲劳强度，满足高硬度零件清理强化的需要，取代目前强化领域应用的高碳钢丸、研磨丸。附图说明构成本公开一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1是钢丸生产装置结构示意图。图2是渗碳炉出口结构示意图。图3是控制渗碳炉转动结构示意图。图4是渗碳介质入口结构示意图。图5是渗碳炉装料状态示意图。图6是渗碳炉正常运行状态示意图。图7是渗碳炉倾炉倒料状态示意图。其中，1、渗碳炉，1-1、炉胆，2、进出料口，3、渗碳介质入口，4、碳势传感器，5、淬火槽，6、旋转电机，7、减速机，8、转轴，9、倾炉电机，10、支撑托辊，11、支架，12、排气口，13、排气管，14、盖帽Ⅰ，15、密封垫，16、管箍，17、渗剂桶，18、电磁阀，19、流量计，20、滴注器，21、法兰Ⅰ，22、信号线及控制线，23、电控箱，24、进水管，25、溢流水管，26、出料管，27、热电偶，28、电阻丝，29、带手轮的减速机，30、联轴器，31、带座轴承，32、轴承，33、轴承套，34、轴承盖，35、盖帽Ⅱ，36、法兰Ⅱ。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，目前的高碳钢丸和低碳钢丸作为金属磨料其效果并不理想，为了解决如上的技术问题，在本公开的第一个典型的实施方式中，提供一种渗碳钢丸，其特征是：在低碳钢丸表面进行渗碳处理，然后淬火，在表面形成0.2～2.0mm厚的渗碳层，表面硬度达到HRC57或其以上，心部硬度为HRC25～45；所述渗碳钢丸，其是由以下质量百分比的化学成分组成：Ⅰ：C0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，Ⅱ：C0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。在本公开的一个或多个实施方式中，所述低碳钢丸可为预筛后的低碳钢丸。在本公开的一个或多个实施方式中，所述低碳钢丸是由以下质量百分比的化学成分组成：C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。进一步的，所述低碳钢丸是通过以下方法制备得到的：经熔炼雾化冷却得到低碳钢丸；或者可以利用低碳钢丝经切段和抛圆得到低碳钢丸。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渗碳钢丸，其特征是，在低碳钢丸表面进行渗碳处理，然后淬火，在表面形成0.2～2.0mm厚的渗碳层，表面硬度达到HRC57及其以上，心部硬度为HRC25～45；/n所述渗碳钢丸，其是由以下质量百分比的化学成分组成：/nC 0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr 0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，/nC 0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr 0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。/n

【技术特征摘要】
1.一种渗碳钢丸，其特征是，在低碳钢丸表面进行渗碳处理，然后淬火，在表面形成0.2～2.0mm厚的渗碳层，表面硬度达到HRC57及其以上，心部硬度为HRC25～45；
所述渗碳钢丸，其是由以下质量百分比的化学成分组成：
C0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，
C0.2～0.8％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。


2.如权利要求1所述的渗碳钢丸，其特征是，所述低碳钢丸是由以下质量百分比的化学成分组成：
C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，
C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe；
进一步的，所述低碳钢丸是通过以下方法制备得到的：经熔炼雾化冷却得到低碳钢丸；或者可以利用低碳钢丝经切段和抛圆得到低碳钢丸。


3.一种如权利要求1或2所述的渗碳钢丸的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
将低碳钢丸依次进行预筛、渗碳、淬火、回火处理，再进行筛分包装即可得到所述渗碳钢丸；
其中，所述低碳钢丸是由以下质量百分比的化学成分组成：
C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0.3～1.6％，Mo0.001～0.2％，剩余为Fe；或者，
C0.1～0.2％，Si大于0.1％，Mn大于0.35％，S、P小于0.05％，Cr0～1.6％，Mo0～0.2％、Ti：0～0.2％，剩余为Fe。


4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，渗碳处理的工艺条件为：炉胆转速2～10转/min，升温至900～950℃，加料量200～1000kg，滴油排气40～60min，渗碳时间40～80min，滴油速度为7.5～10mL/min。


5.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，采用煤油和甲醇混合物作为渗碳介质，其中煤油含量为15-30wt％；
进一步的，选择的淬火温度为840～860℃；更进一步的，选择的淬火温度为850℃；
进一步的，回火条件为：260～280...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵松乔，韩庆吉，
申请(专利权)人：淄博大亚金属科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37