一种高硬度的表面处理用喷砂材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度的表面处理用喷砂材料及其制备方法，该喷砂材料为钢砂，其重量百分比组成为：C：0.18～0.45%、Mn：0.25～0.85%、Si：0.15～0.65%、Cr：0.14～0.25％，Ni：0.05～0.12％，Mo：0.11～0.18％，Ta：0.02～0.12%，W：0.03～0.12%，S和P≤0.04%，其余为Fe及其它不可避免的杂质。本发明专利技术的喷砂材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的化学组分，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，降低了原料种类多引起的混合、调配不均等问题的出现概率，提升产品的质量稳定性，制得的钢砂硬度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。本发明专利技术的制备方法工艺简单，操作简便，易于生产加工，节省了人力和设备成本，利于大范围推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度的表面处理用喷砂材料及其制备方法
本专利技术涉及喷砂材料
，具体涉及一种高硬度的表面处理用喷砂材料及其制备方法。
技术介绍
喷砂处理，是一种工件表面处理的工艺。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、钢砂、海砂)高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表或形状发生变化。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。钢砂是当今喷砂作业最常用的主要辅料，与之前的钢砂和矿砂相比，使用钢砂可以大幅提高喷砂作业的工作效率、降低人工成本、节约能耗、减少污染等。随着我国国家环保节能政策的不断深化，以及防腐工业的不断发展，钢砂用于喷砂作业的表面处理，越来越受到众多行业的接受和认可。同时，世界上诸多发达国家，其防腐工业发展已经达到一定的高度，喷砂作业的表面处理已经成为其必须的生产工序，因此，这道工序也是我国的众多外向型企业的日常必备。但是，现有使用的钢砂还存在以下问题：1、硬度低，韧性差。2、耐磨性能差，抗冲击能力差，使用寿命短。3、生产加工难度大，成本高，不利于推广使用。基于上述情况，本专利技术提出了一种高硬度的表面处理用喷砂材料及其制备方法，可有效解决以上问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种高硬度的表面处理用喷砂材料，该喷砂材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的化学组分：C、Mn、Si、Cr，Ni，Mo，Ta，W、S、P、Fe，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，降低了原料种类多引起的混合、调配不均等问题的出现概率，提升产品的质量稳定性，制得的高硬度的表面处理用喷砂材料硬度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。本专利技术的目的之二在于提供一种高硬度的表面处理用喷砂材料的制备方法，该方法工艺简单，操作简便，易于生产加工，节省了人力和设备成本，利于大范围推广使用。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种高硬度的表面处理用喷砂材料，所述喷砂材料为钢砂，其重量百分比组成为：C：0.18～0.45％、Mn：0.25～0.85％、Si：0.15～0.65％、Cr：0.14～0.25％，Ni：0.05～0.12％，Mo：0.11～0.18％，Ta：0.02～0.12％，W：0.03～0.12％，S和P≤0.04％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。本专利技术的喷砂材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的化学组分：C、Mn、Si、Cr，Ni，Mo，Ta，W、S、P、Fe，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，降低了原料种类多引起的混合、调配不均等问题的出现概率，提升产品的质量稳定性，制得的高硬度的表面处理用喷砂材料硬度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。作为本专利技术一种优选的技术方案，其重量百分比组成为：C：0.28％、Mn：0.65％、Si：0.23％、Cr：0.18％，Ni：0.1％，Mo：0.14％，Ta：0.08％，W：0.08％，S和P为0.005％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述钢砂呈圆球形微珠，并且其粒径的范围为10～150μm。作为本专利技术一种更优选的技术方案，所述钢砂包含的钢砂颗粒的粒径分布为：粒径为10～35μm的钢砂颗粒的重量比范围为1～15％，粒径为36～65μm的钢砂颗粒的重量比范围为1～30％，粒径为66～105μm的钢砂颗粒的重量比范围为1～20％，余量为粒径为106～150μm的钢砂颗粒。作为本专利技术一种最优选的技术方案，所述钢砂包含的钢砂颗粒的粒径分布为：粒径为10～35μm的钢砂颗粒的重量比为15％，粒径为36～65μm的钢砂颗粒的重量比为45％，粒径为66～105μm的钢砂颗粒的重量比为15％，粒径为106～150μm的钢砂颗粒的重量比为25％。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述钢砂颗粒的硬度范围为65～80HV。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述钢砂的松装比重范围为3.8～4.5g/cm3。本专利技术还提供一种高硬度的表面处理用喷砂材料的制备方法，包括下列步骤：(a)将原料称量配料，并在电弧炉中熔炼成钢液；(b)加入占钢水总重量0.25～0.45％稀土进行变质处理；(c)将变质处理后的材料放入淬火装置中进行淬火处理，水作为淬火剂，实行中温回火；(d)将淬火后的材料放入破碎机进行破碎，用分级破碎机对粗破碎后的材料进行分级中破碎和精破碎，破碎后的材料通过振动筛筛选颗粒度适合的材料流向下一道工序，进行筛选和收集，筛选出各个不同颗粒度型号的半成品；(e)使用氨分解保护气充入回火炉的方式对半成品进行回火，根据产品的硬度需求设定不同的工艺温度，温度达到设定温度后进行保温；(f)将光亮回火后得到的钢砂颗粒按照粒径分布要求放入混料机中充分混合均匀，包装后得到本专利技术的喷砂材料。作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(b)中的稀土为FeSiMg8RE7。作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(c)中通过水泵补充水源的方式，将水温控制在35～50℃。进一步地，步骤(a)中，工艺温度设定800℃～900℃，当原材料在电弧炉内达到工艺温度之后，保温时间设定45～75分钟。进一步地，步骤(d)中，通过对辊式破碎机对粗破碎后的材料进行分级破碎，每一级破碎机都配备筛分系统，筛分系统将材料的颗粒度按照设定进行分流，使颗粒度合适的材料可以流向下一级破碎，同时，使颗粒度较大的材料回流上一级破碎，通过分级破碎和筛分系统的配合，实现逐级破碎，并且在最后一道筛分系统中，放置筛网，进行筛选和收集各个不同颗粒度型号的半成品。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术的喷砂材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的化学组分：C、Mn、Si、Cr，Ni，Mo，Ta，W、S、P、Fe，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，减少了原材料的使用种类，优化了原料成本，降低了原料种类多引起的混合、调配不均等问题的出现概率，提升产品的质量稳定性，制得的高硬度的表面处理用喷砂材料硬度高、韧性好、耐冲击、耐磨损、使用寿命长。本专利技术的钢砂，通过优化配方，添加了适当比例的Cr、Ni、Mo，与其他组分相互配合，淬透性得到提高，并起到良好的协同作用，弥散强化作用，抵消碳含量降低使硬度降低的不利影响，在基体中起可提高淬火、回火后的硬度，并改善韧性，提高耐冲击性和耐磨损性，能使使用寿命延长35％，达到1700～2000次。本专利技术的钢砂，通过优化配方，添加了适当比例的Ta，硬度高且富有延展性，与其他组分相互配合，并起到良好的协同作用，进一步提升本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度的表面处理用喷砂材料，其特征在于，所述喷砂材料为钢砂，其重量百分比组成为：C：0.18～0.45%、Mn：0.25～0.85%、Si：0.15～0.65%、Cr：0.14～0.25％，Ni：0.05～0.12％，Mo：0.11～0.18％，Ta：0.02～0.12%，W：0.03～0.12%，S和P≤0.04%，其余为Fe及其它不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种高硬度的表面处理用喷砂材料，其特征在于，所述喷砂材料为钢砂，其重量百分比组成为：C：0.18～0.45%、Mn：0.25～0.85%、Si：0.15～0.65%、Cr：0.14～0.25％，Ni：0.05～0.12％，Mo：0.11～0.18％，Ta：0.02～0.12%，W：0.03～0.12%，S和P≤0.04%，其余为Fe及其它不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的高硬度的表面处理用喷砂材料，其特征在于，其重量百分比组成为：C：0.28%、Mn：0.65%、Si：0.23%、Cr：0.18％，Ni：0.1％，Mo：0.14％，Ta：0.08%，W：0.08%，S和P为0.005%，其余为Fe及其它不可避免的杂质。


3.根据权利要求1所述的高硬度的表面处理用喷砂材料，其特征在于，所述钢砂呈圆球形微珠，并且其粒径的范围为10～150μm。


4.根据权利要求3所述的高硬度的表面处理用喷砂材料，其特征在于，所述钢砂包含的钢砂颗粒的粒径分布为：粒径为10～35μm的钢砂颗粒的重量比范围为1～15%，粒径为36～65μm的钢砂颗粒的重量比范围为1～30%，粒径为66～105μm的钢砂颗粒的重量比范围为1～20%，余量为粒径为106～150μm的钢砂颗粒。


5.根据权利要求4所述的高硬度的表面处理用喷砂材料，其特征在于，所述钢砂包含的钢砂颗粒的粒径分布为：粒径为10～35μm的钢砂颗粒的重量比为15%，粒径为36～65μm的钢砂颗粒的重量比为45%，粒径为66～105μm的钢砂颗粒的重量比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜贵生，
申请(专利权)人：泉州市五虎山冶金粉末有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35