HQ铸钢丸在铸造汽车零部件抛丸清理中的应用
来源:    发布时间: 2017-04-06 10:46   2184 次浏览   大小:  16px  14px  12px

概述


随着国内汽车工业的快速发展的,中国汽车用铸铁件、铸钢件产量居世界第一,对铸件表面抛丸清理质量要求越高,国内从 Disa 公司、PANBORN 公司、Wheelabrator 公司、Rosler 公司、Sintobrator公司、德国 BMD 等公司、瑞士 GF 公司引进了大量的自动机械手式、连续通过式、吊钩式、滚筒式抛丸铸件清理设备,用于铸件抛丸清理,它们具有大叶片、高转速、直连式、抛丸量大、多个抛头、工件可自动往复转动等特点;而现国内厂家生产的铸钢丸使用时破碎率高、寿命短、循环利用率低、除尘量大、铸件清理不干净、清理后颜色发暗、清理速度慢,不能满足抛丸清理的需求,为此2018送彩金网站有限公司开发了 HQ 铸钢丸、低碳铸钢丸等产品,并起草 GB/T18838.3-2008 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用金属磨料的技术要求第 3 部分:高碳铸钢丸和砂、GB/T18838.4-2008 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用金属磨料的技术要求第 4 部分:低碳铸钢丸 2 项国家标准,满足了铸件对抛丸清理的需求。

 

 

1. HQ 铸钢丸性能技术指标

 

HQ 铸钢丸性能指标达到 GB/T18838.3-2008 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用金属磨料的技术要求第 3 部分:高碳铸钢丸和砂技术要求,与普通铸钢丸性能技术对比结果见表 1, 使用 ERVIN 寿命试验机,在 61m/s 抛射速度下、用 0.425mm 筛分磨料破碎后的磨料,采用面积法测定 HQ 铸钢丸S460(1.4mm),硬度为 HRC45,结果表明:HQ 铸钢丸 100%替代法的使用寿命可达 3000 次以上,具有良好的耐磨性。

 


2.HQ 铸钢丸在抛丸清理中测试

 

HQ铸钢丸在抛丸清理中测试中,测试了铸件抛丸清理中最重要的两个技术指标是:表面覆盖率、表面粗糙度。


表面覆盖率即抛丸清理后表面弹痕占据的面积与要求抛丸的面积之间的比值,一般达到100%表面覆盖率时,即可相当于非常彻底的抛丸除锈,表面应无可见的粘砂、氧化皮、铁锈、烧结层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑即铸件表面清洁度达到Sa2.5级,表面覆盖率(表面清洁度)与抛丸时间、铸钢丸规格有关。

 

表面粗糙度即抛丸清理后表面较小间距和微小峰谷不平度即粗糙度的技术指标,铸件清理后表面粗糙度可用Ra或Rz两个指标来表示,两者之间换算关系为:Ra×6=Rz,测量时,应在达到100%表面覆盖率后,用粗糙度标准比较样块对比评判,或采用触针法测定,在抛射速度一定时,表面粗糙度与铸钢丸规格有关。

 

选用三种不同规格的 HQ 铸钢丸,在抛射速度 67m/s 下,对灰口铸铁件表面进行抛丸测试,表 3 表明:使用 2.0mm、1.2mm、0.6mm 三种 HQ 铸钢丸抛丸清理时,等同抛射次数(时间),随颗粒尺寸的减小,表面覆盖率逐渐提高;如 50 次抛射时,2.0mm、1.2mm、0.6mm 高碳铸钢丸的覆盖率分别为 12%、51%、83%;100 次抛射时,2.0mm、1.2mm、0.6mm 高碳铸钢丸的覆盖率分别为 50%、80%、98%,等同抛射次数下,随 HQ 铸钢丸颗粒尺寸的减小,表面覆盖率逐渐提高;表 4 表明:使用颗粒尺寸 2.0mm、1.2mm、0.6mm 抛三种 HQ 铸钢丸清理时,达到 100%覆盖率时,表面粗糙度 Rz 值分别为 110.25μm、80.98μm、46.23μm,表面粗糙度随 HQ 铸钢丸颗粒尺寸的减小表面粗糙度降低。

 

GB/T 23576-2009 抛喷丸设备通用技术规定:达到 98%覆盖率,即可认为是 100%覆盖率,2 倍100%覆盖率所需时间,为 200%覆盖率,表 3、4 中,使用 2.0mm 的 HQ 铸钢丸与 0.6mm 的 HQ 铸钢丸相比抛丸时间延长,如 100 次抛射次数,2.0mm 的 HQ 铸钢丸的表面覆盖率仅为 50%,若要达到100%覆盖率则需 400 次循环抛射,但它获得了最高的粗糙度,为 110.25μm,这点也应引起注意的是合理的选择粗糙度,可降低抛丸时间。


表3:三种HQ铸钢丸抛丸覆盖率测试结果



 

 表4:三种HQ铸钢丸抛丸清理表面粗糙度测试结果

颗粒规格/标称尺寸 mm   

S660/2.0mm    

S390/1.2m m


S230/0.6mm

达到 98%覆盖率所需循环/

400

250


100

表面粗糙度 Rz 值/μm

110.25

80.98


46.23


3.山东开泰HQ铸钢丸优势

 

1、与高碳铸钢丸相比:HQ系列铸钢丸组织为回火屈氏体+弥散分部碳化物,使其寿命延长,与高碳铸钢丸相比硬度高HRC3~4,可提高清理速度,从而降低清理费用20%;      


2、与铸铁丸相比:铸铁丸虽然硬度大但脆性很大,在反复高速冲击的使用条件下,极易破裂、粉碎,从而使用寿命短,碎丸粉尘大,设备磨损快,使用成本高;   

   

3、与钢丝切丸相比:钢丝切丸虽韧性好、不易碎,其废旧钢丝绳原料来源不足,规格单一。          


HQ系列铸钢丸产品技术含量高、性能好、寿命长,是高碳铸钢丸、铸铁丸的理想换代产品,具有很高的实用价值和巨大的市场潜力。HQ系列铸钢丸具有硬度适中(HRC40~50)、韧性好、耐冲击、耐磨损、不破碎、裂纹少等特点,使用寿命比高碳铸钢丸高25~30%,可减少磨料消耗和资源消耗,大大降低粉尘污染对环境的破坏;抛丸清理工艺方法也可部分替代现在国内工厂通常采用的钢材酸洗除锈方法,是国内优先推广的环保工艺;抛丸清理工艺方法可有效地降低环境污染,有利于保护环境。              


HQ系列铸钢丸,对其组成进行了调整,一方面,降低了碳的含量,减少了铸态凝固成丸后的成分偏析及表面微裂纹,半成品经再次淬火及回火,可完全消除成分偏析所导致的网络碳化物,降低了脆性,改善韧性,降低破碎和磨损量;另一方面,添加了微量的其它合金元素可提高淬透性,在基体组织中形成比(Fe、Mn)3C硬度更高、弥补分布更好的Cr7C3、Cr23C6、VC、MoC3碳化物,在基体中起弥散强化作用,抵消碳含量降低,使硬度降低的不利影响,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30%。


结语

 

2018送彩金网站有限公采用荣获山东省科技进步二等奖的工艺装备技术生产的不同规格的HQ铸钢丸,分别在一汽、高丘六和、三联、重汽、勤美达、泰克西、胜地等厂家,对不同材质的发动机缸体、排气管、汽缸盖、轮毂、刹车盘,管件等铸件进行长期抛丸清理生产验证,结果表面抛丸清理后铸件表面覆盖率可达到100%、表面清洁度达到Sa2.5、表面粗糙度达到Rz 30μm~120μm,满足相应质量要求,清理后外观见图1,对比普通铸钢丸使用HQ铸钢丸可提高能力传递值10~20%、降低清理时间,10~20%,降低用户生产成本20~30%,具有节电、降低粉尘污染、保护环境等效果。