用于喷丸加工的弹丸制造技术

本发明专利技术涉及一种弹丸，是用于喷丸加工的弹丸，由含有C：0.20～0.50质量％、Si：0.50～1.10质量％和Mn：0.50～1.15质量％作为添加元素的铁基合金构成，C相对于Si的质量比为0.30～0.75，C相对于Mn的质量比为0.30～0.75以及Si相对于Mn的质量比为0.70～1.60，维氏硬度为HV400～800。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于喷丸加工的弹丸
本专利技术涉及一种用于喷丸加工的弹丸。
技术介绍
铸造后的铸造物的落砂、金属制品的去毛边、锈等鳞片(scale)的去除等可使用抛丸。抛丸是向被加工物投射被称为弹丸的粒子的加工方法。作为弹丸，多使用铁系粒子。在专利文献1中公开了一种含有C：0.80～1.10质量％、Si：0.50～1.00质量％、Mn：0.50～1.00质量％、Cr：0.10～0.30质量％作为添加元素，剩余部分为Fe(含有不可避免的杂质)的弹丸。弹丸由于被反复使用至损耗成不适于抛丸的尺寸为止，因此，期望出现一种损耗更少的(寿命长的)弹丸。另外，弹丸的硬度根据工件的物性、抛丸的目的而选择。期望确立一种制造具有多种硬度的弹丸的制造方法。现有技术文献专利文献]专利文献1：日本特开昭53-75156号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种由于研扫效率不易受损而寿命长且具有多种硬度的弹丸。本专利技术的一个方式的弹丸是用于喷丸加工的弹丸。该弹丸由含有C：0.20～0.50质量％、Si：0.50～1.10质量％和Mn：0.50～1.15质量％作为添加元素的铁基合金构成。另外，在该弹丸中，C相对于Si的质量比(C/Si)为0.30～0.75，C相对于Mn的质量比(C/Mn)为0.30～0.75，Si相对于Mn的质量比(Si/Mn)为0.70～1.60。并且，该弹丸的维氏硬度为HV400～800(JISZ2244：2009中规定)。在一个实施方式中，C、Si和Mn的合计含量(C+Si+Mn)可以为1.80～2.40质量％。在一个实施方式中，铁基合金可以进一步含有0.30～1.0质量％的选自Cr、Ni、Cu、Mo、Al、B、V、Nb和Ti中的至少1种元素。在一个实施方式中，弹丸可以实质上由回火马氏体相形成。在一个实施方式中，具有气孔的粒子的数量可以为弹丸整体的5％以下。在一个实施方式中，在将粒子的长度方向的长度设为L、将与长度方向正交的方向的最大直径设为S时，L/S为2.0以上的粒子的数量可以为弹丸整体的5％以下。根据本专利技术的一个方式，可提供一种由于研扫效率不易受损而寿命长且具有各种硬度的弹丸。附图说明图1是利用扫描式电子显微镜观察实施例1和比较例各自的弹丸的截面而得的结果。具体实施方式本专利技术的一个方式的弹丸是由含有C、Si和Mn作为添加元素的4成分系的铁基合金构成的弹丸。或者，也可以称本专利技术的一个方式的弹丸是如下的弹丸：含有由铁基合金构成的粒子，该铁基合金含有C、Si和Mn作为添加元素。在该弹丸(铁基合金)中可以含有其它不可避免的杂质。以下，以通过水雾化法制造弹丸的情况为例对一个实施方式的弹丸进行说明。应予说明，只要没有特别说明，则以下说明中的％表示质量％。<熔融工序>将以成为规定的组成的方式称量的弹丸的原料(Fe、C、Si、Mn等)投入到熔解炉中，加热至1600～1750℃进行熔解而制成熔液。Fe是成为弹丸的基础的元素。C是对硬度产生影响的元素。如果C的浓度变高，则弹丸变硬，因此，研扫能力变高，但韧性与C的浓度成正比地下降。韧性的下降导致寿命下降。考虑到作为弹丸要求的硬度和寿命，铁基合金中的C的含量为0.20～0.50质量％，也可以为0.30～0.45质量％，还可以为0.35～0.45质量％。Si具有去除原料熔液中的氧气的效果。在通过雾化法造粒时，原料熔液中所含的氧气阻碍粒子的球状化。如果Si的浓度高，则脱氧效果变高，因此容易得到球状的粒子，但韧性与Si的浓度成正比地下降。另外，通过去除原料熔液中的氧气，能够减少被称为气孔的内部缺陷。C也具有脱氧效果，但如果考虑到寿命，则难以添加可充分地得到脱氧效果的量的C。考虑到脱氧效果和寿命，铁基合金中的Si的含量为0.50～1.10质量％，也可以为0.55～1.05质量％，还可以为0.60～1.00质量％。Mn具有提高所造粒的粒子的淬火性的效果和使TTT线图中的珠光体鼻向右侧移动而降低临界冷却速度的效果。通过进行淬火，可得到作为弹丸要求的硬度。粒子的组织因淬火而相变，但此时要求形成具有均质且微细的晶粒的组织。调整淬火条件以得到这样的组织，但在弹丸这样的细小的粒子的情况下，需要进行细微的淬火条件的调整。通过在合金中添加Mn，淬火条件的允许值扩大，容易进行条件的调整。由此，容易遍及所造粒的粒子的整体导入具有均质且微细(例如2～10μm)的晶粒的组织。其结果，成为韧性优异的粒子，因此，弹丸的寿命提高。但是，由于Mn为高价的金属，因此，如果提高浓度，则导致弹丸的制造成本增大。考虑到淬火效果和成本，铁基合金中的Mn的含量为0.50～1.15质量％，也可以为0.55～1.00质量％，还可以为0.60～0.95质量％。进而，在将铁基合金中的C的含量设为a质量％、将Si的含量设为b质量％、将Mn的含量设为c质量％时，考虑到作为添加元素的C、Si和Mn的各自的协同效应，各质量比等如下。a/b(C相对于Si的质量比)为0.30～0.75，也可以为0.35～0.60，还可以为0.40～0.50。a/c(C相对于Mn的质量比)为0.30～0.75，也可以为0.35～0.60，还可以为0.40～0.50。b/c(Si相对于Mn的质量比)为0.70～1.60，也可以为0.80～1.40，还可以为0.90～1.20。a+b+c(C、Si和Mn的合计含量)优选为1.80～2.40质量％，也可以为1.85～2.25质量％，还可以为1.90～2.10质量％。上述铁基合金也可以进一步含有选自Cr、Ni、Cu、Mo、Al、B、V、Nb和Ti中的至少1种元素。这些其它添加元素出于补充Si和Mn的效果的目的而添加，通过添加可得到以下所示的效果。但是，如果这些其它添加元素的浓度过高，则存在产生硬度下降、寿命下降、球状化不足等不良情况的趋势。因此，可以以成为0.30～1.0质量％的方式调整铁基合金中的这些其它添加元素的含量(在添加多个元素的情况下为其合计含量)。Cr具有提高淬火性的效果和使TTT线图中的珠光体鼻向右侧移动而降低临界冷却速度的效果。如果Cr的浓度过低，则无法充分地得到这些效果，如果过高，则存在弹丸的韧性下降的趋势。考虑到这些，可以以成为0.3～1.0质量％的方式调整铁基合金中的Cr的含量。Ni和Cu具有抑制因氧所致的球状化阻碍，并且提高淬火性和寿命的效果。如果Ni和Cu的浓度过低，则无法充分地得到这些效果，如果过高，则存在韧性下降的趋势。考虑到这些，可以以成为0.4～1.0质量％的方式调整铁基合金中的Ni和Cu的合计含量。应予说明，与Cu相比，Ni在表现出上述效果的方面稍微优异，但由于为高价的材料，因此，考虑效果和成本来决定Ni和Cu的组成比。Mo具有减少各粒子的组织、硬度不均的效果、提高淬火性的效果以及使TTT线图中的珠光体鼻向右侧移动而降低临本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹丸，用于喷丸加工，/n由含有C：0.20～0.50质量％、Si：0.50～1.10质量％和Mn：0.50～1.15质量％作为添加元素的铁基合金构成，/n所述C相对于所述Si的质量比为0.30～0.75，所述C相对于所述Mn的质量比为0.30～0.75以及所述Si相对于所述Mn的质量比为0.70～1.60，/n所述弹丸的维氏硬度为HV400～800。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180328 JP 2018-0619971.一种弹丸，用于喷丸加工，
由含有C：0.20～0.50质量％、Si：0.50～1.10质量％和Mn：0.50～1.15质量％作为添加元素的铁基合金构成，
所述C相对于所述Si的质量比为0.30～0.75，所述C相对于所述Mn的质量比为0.30～0.75以及所述Si相对于所述Mn的质量比为0.70～1.60，
所述弹丸的维氏硬度为HV400～800。


2.根据权利要求1所述的弹丸，其中，所述C、所述Si和所述Mn的合计含量为1.80～2.40质量％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤佑人，石川政行，田沼直也，谷口隼人，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP