金属磨料强化装置及其强化方法.pdf

1、10申请公布号CN102031355A43申请公布日20110427CN102031355ACN102031355A21申请号201010602832222申请日20101224C21D7/0420060171申请人淄博大亚金属科技股份有限公司地址255318山东省淄博市周村区萌水工业开发区2号72发明人韩庆吉韩超赵松乔殷凤仕74专利代理机构淄博佳和专利代理事务所37223代理人张瑞林54发明名称金属磨料强化装置及其强化方法57摘要金属磨料强化装置及其强化方法，属于金属磨料制造技术设备领域，具体涉及一种增强钢丸表面硬度的金属磨料强化装置及其强化方法。包括电动机1、传动装置、主机4和支撑主机4的

2、支撑装置，其特征在于所述主机4为一向右下方倾斜的中空圆筒，中心设有中心轴11，中心轴11上套装有叶片6，主机4上方左端设有进料口3、右端设有吸尘口9，下方右端设有出料口8。本发明结构简单，安装调节方便，金属磨料在主机4内滚动强化25分钟，可使奥氏体不锈钢丸的硬度提高27HRC，铝丸、锌丸等有色金属磨料硬度提高530HV。显著提高其耐磨性和使用寿命以及表面清理的效率。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN102031358A1/1页21一种金属磨料强化装置，包括电动机1、传动装置、主机4和支撑主机4的支撑装置，其特征在于所述主机4为一向

3、右下方倾斜的中空圆筒，中心设有中心轴11，中心轴11上套装有叶片6，主机4上方左端设有进料口3、右端设有吸尘口9，下方右端设有出料口8。2根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述主机4的壳体由主机外壳5和附着在主机外壳5内表层的内衬7组成，主机外壳5为对开结构。3根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述主机4向右下方倾斜角度为125。4根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述主机4横向长度为1015M。5根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述支撑装置为安装在主机4两侧的左、右轴承座2、10，中心轴11左右两端分别装入左、右轴承座2、10的轴承孔

4、内。6根据权利要求5所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述左、右轴承座2、10的底面下方分别设有高度调节支架12。7根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述传动装置为链条或皮带传动。8根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述叶片6转速为10001500转/分。9根据权利要求1所述的金属磨料强化装置，其特征在于所述叶片6采用弹簧钢制作。10一种金属磨料表面强化的强化方法，其特征在于，包括以下步骤1启动金属磨料强化装置电动机1，保持叶片6转速为10001500转/分；2将成品金属磨料以115T/时的进料速度加入金属磨料强化装置的进料口3中；3金属磨料在主机4内滚动强化25分

5、钟后，从出料口8流出。权利要求书CN102031355ACN102031358A1/4页3金属磨料强化装置及其强化方法技术领域0001金属磨料强化装置，属于金属磨料制造技术设备领域，具体涉及一种增强钢丸表面硬度的金属磨料强化装置。背景技术0002目前，国内外使用的铸钢丸产品主要有低碳和高碳两大类。高碳铸钢丸因含碳量高0812WTC，经离心或雾化成丸后冷却到室温形成高碳片状马氏体组织，并产生大量裂纹，虽经再次加热淬火和回火处理，裂纹仍会存在，因而脆性大，不耐冲击，在表面抛丸、喷砂清理和喷丸强化过程中容易破碎，耗损量大。低碳铸钢丸含碳量低小于02WTC，韧性高，但硬度低，不耐磨，而且由于熔点高，钢

6、液流动性差，收缩大，造成钢丸疏松和空心缺陷多，尽管100替代法测定的ERVIN循环寿命比高碳钢丸高，但在钢件清理时由于硬度低，清理效率低，清理时间长，清理相同量的钢件实际所消耗的低碳钢丸并没有减少，有时反而会增加。低碳钢丸虽经二次淬火和低温回火处理，其硬度仍然偏低，无法满足对钢材、铸件、锻件、热处理件的表面抛丸、喷丸清理和强化的要求。发明内容0003本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，能有效增强钢丸表面强度的金属磨料强化装置。0004本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该金属磨料强化装置，包括电动机、传动装置、主机和支撑主机的支撑装置，其特征在于所述主机为一向右下方

7、倾斜的中空圆筒，中心设有中心轴，中心轴上套装有叶片，主机上方左端设有进料口、右端设有吸尘口，下方右端设有出料口。吸尘口通过风筒与吸尘器连接。0005所述主机的壳体由主机外壳和附着在主机外壳内表层的内衬组成，主机外壳为对开结构，便于在其内侧安装内衬。内衬为耐磨铸铁等耐磨材料制作，通过螺栓与主机外壳固定。0006所述主机向右下方倾斜角度为125。主机与水平面之间有125的倾斜度的目的在于使金属磨料在强化装置内自动流向出料口，通过调整倾斜度，可以调整金属磨料强化的时间。0007所述主机横向长度为1015M。以保证金属磨料从左端进料口进入主机到从右端出料口流出的加工强化时间为25MIN。0008所述支

8、撑装置为安装在主机两侧的左、右轴承座，中心轴左右两端分别装入左、右轴承座的轴承孔内。左、右轴承为调心轴承。0009所述左、右轴承座的底面下方分别设有高度调节支架。0010所述传动装置为链条或皮带传动。0011所述叶片转速为10001500转/分。0012所述叶片采用弹簧钢制作。说明书CN102031355ACN102031358A2/4页40013一种金属磨料表面强化的强化方法，其特征在于，包括以下步骤00141启动金属磨料强化装置电动机，保持叶片转速为10001500转/分；00152将成品金属磨料以115T/时的进料速度加入金属磨料强化装置的进料口中；00163金属磨料在主机内滚动强化25

9、分钟后，从出料口流出。0017与现有技术相比，本发明金属磨料强化装置所具有的有益效果是结构简单，安装调节方便，使低碳钢丸在保持高韧性的同时，硬度提高约35HRC，处理后的低碳钢丸具有硬度高、韧性好、耐磨损等优点，特别适用于钢材、铸件、锻件、热处理件的表面抛丸、喷丸清理和强化的要求；此外，钢丸被强化的同时，表面氧化皮也被去除了，使经强化的钢丸更清洁，有利于提高钢丸清理钢件时钢件的表面清洁度。此外，可使奥氏体不锈钢丸的硬度提高27HRC，铝丸、锌丸等有色金属磨料硬度提高530HV。显著提高其耐磨性和使用寿命以及表面清理的效率。附图说明0018图1是本发明金属磨料强化装置结构示意图。0019图2是图

10、1AA截面剖视示意图。0020其中1、电动机，2、左轴承座，3进料口，4、主机，5、主机外壳，6、叶片，7、内衬材料，8、出料口，9、吸尘口，10、左轴承座，11、中心轴12、高度调节支架。0021图12是本发明金属磨料强化装置的最佳实施例，下面结合附图12对本发明做进一步说明具体实施方式0022参照附图120023该金属磨料强化装置，包括电动机1、皮带传动装置、主机4和支撑主机4的左、右轴承座2、10。主机4为一向右下方倾斜的中空圆筒，横向长度为1315M，直径为500700MM，倾斜角度为125。主机4中心设有中心轴11，中心轴11上套装有弹簧钢制作的叶片6，中心轴11左右两端伸出主机4，

11、并分别装入左、右轴承座2、10的轴承孔内。左、右轴承座2、10的底面分别设有高度调节支架12，用于调节左、右轴承座2、10的底面高度。主机4的壳体由主机外壳5和附着在主机外壳5内表层的内衬7组成，主机外壳5为对开结构便于在其内侧安装内衬。内衬为耐磨铸铁等耐磨材料制作，通过螺栓与主机外壳固定。主机4上方左端设有进料口3、右端设有吸尘口9，右端下方设有出料口8。0024工作原理与工作过程如下0025启动电动机1，电动机1通过皮带传动装置带动中心轴11旋转，从而带动主机内的叶片6以10001500转/分的转速转动，待转动平稳后，从进料口3中以115T/时的进料速度加入金属磨料，经过旋转的叶片6打击，

12、使金属磨料之间、金属磨料与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，经强化后的金属磨料从出料口8流出，同时由于撞击和摩擦使金属磨料表面的氧化皮去除并从吸尘口9用吸尘器吸出。金属磨料的强化时间一般为25分钟，通过主机4的倾斜角度来调节金属磨料在主机4中的强化时间，叶片6转速越高强化时间越短。说明书CN102031355ACN102031358A3/4页50026实施例10027以符合GB/T1883842008的低碳铸钢丸S550为例，化学成分按质量百分比计为C015，SI018，MN08，S0026，P0018。S550钢丸成型后加入金属磨料强化装置进行强化，其强化方法如下启动电动机1带动主机内

13、的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的钢丸，经过旋转的叶片6打击，使钢丸之间、钢丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，3分钟后钢丸从出料口8流出，得到强化后的钢丸。处理前钢丸硬度HRC414，处理后钢丸硬度HRC445，硬度提高HRC31。用ERVIN寿命试验机100替代法测定，钢丸强化前后的疲劳寿命，结果显示疲劳寿命可提高10。测抛打ALMEN试片弧高值，强化前抛打试片弧高值028MM，强化后抛打试片弧高值为031MM，增加11。0028实施例20029以符合GB/T1883842008的低碳铸钢丸S330为例，化学成分按质量百分比计为C017，SI019，MN075，S00

14、29，P0026。S330钢丸成型后加入金属磨料强化装置进行强化，其强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的钢丸，经过旋转的叶片6打击，使钢丸之间、钢丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，5分钟后钢丸从出料口8流出，得到强化后的钢丸。处理前钢丸硬度HRC422，处理后钢丸硬度HRC462，硬度提高HRC4。用ERVIN寿命试验机100替代法测定，钢丸强化前后的疲劳寿命，结果显示疲劳寿命可提高12。测抛打ALMEN试片弧高值，强化前抛打试片弧高值030MM，强化后抛打试片弧高值为034MM，增加133。0030实施例30031对直径为10MM的奥氏

15、体不锈钢丸SUS304钢丸，其强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的不锈钢丸10，经过旋转的叶片6打击，使不锈钢丸之间、不锈钢丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，3分钟后不锈钢丸从出料口8流出，得到强化后的不锈钢丸。处理前不锈钢丸硬度HRC262，处理后不锈钢丸硬度HRC305，硬度提高HRC43。0032实施例40033对直径为10MM的奥氏体不锈钢丸SUS304进行强化，强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的不锈钢丸10，经过旋转的叶片6打击，使不锈钢丸之间、不锈钢丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加

16、工硬化而强化，5分钟后不锈钢丸从出料口8流出，得到强化后的不锈钢丸。处理前不锈钢丸硬度HRC262，处理后不锈钢丸硬度HRC323，硬度提高HRC61。0034实施例50035对直径为06MM的铝丸进行强化，强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的铝丸，经过旋转的叶片6打击，使铝丸之间、铝丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，2分钟后铝丸从出料口8流出，得到强化后的铝丸。处理前铝丸硬度HV557，处理后铝丸硬度HV652，硬度提高HV95。0036实施例60037对直径为06MM的铝丸进行强化，强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转

17、动平稳后从进料口3中加入成型的铝丸，经过旋转的叶片6打击，使铝丸之间、铝丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，4分钟后铝丸从出料口8流出，得到强化说明书CN102031355ACN102031358A4/4页6后的铝丸。处理前铝丸硬度HV557，处理后铝丸硬度HV702，硬度提高HV145。0038实施例70039对直径为06MM的锌丸进行强化，强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的锌丸，经过旋转的叶片6打击，使锌丸之间、锌丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，2分钟后钢丸从出料口8流出，得到强化后的钢丸。处理前锌丸硬度HV4851，处理

18、后锌丸硬度HV684，硬度提高HV199。0040实施例80041对直径为06MM的锌丸进行强化，强化方法如下启动电动机1带动主机内的叶片6旋转，待转动平稳后从进料口3中加入成型的锌丸，经过旋转的叶片6打击，使锌丸之间、锌丸与内衬7之间撞击、摩擦产生加工硬化而强化，4分钟后钢丸从出料口8流出，得到强化后的钢丸。处理前锌丸硬度HV4851，处理后锌丸硬度HV784，硬度提高HV299。0042以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。说明书CN102031355ACN102031358A1/1页7图1图2说明书附图CN102031355A