一種鋅合金噴丸的製作方法

2023-10-18 06:01:04 6

專利名稱：一種鋅合金噴丸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於金屬表面處理的合金噴丸，尤其涉及一種用於合 金鑄件和不鏽鋼鑄件製品的除鏽清砂、表面改良、鉚接處理等表面處理的鋅 合金噴丸。
背景技術：
在金屬鑄造領域，金屬的表面處理是一項必不可少的工序，對提高產品 質量具有重要的作用。對於壓鑄、模鑄輕合金和不鏽鋼鑄件製品的金屬表面 處理包括毛邊毛刺的去除、除鏽拋光等，而噴丸(也稱拋丸)是常用的方法 之一。目前現有的噴(拋)丸包括鋼丸、不鏽鋼丸、鋁合金丸和純鋅丸，根 據被處理鑄件的材質硬度選用不同材質的噴丸。對於像鋁合金、鋅合金、錳 合金等被用做汽車零件的輕合金壓鑄件，由於鋼丸和不鏽鋼丸硬度太高，容 易破壞被處理品表面而不被採用，目前採用的是鋁合金丸和純鋅丸。但是由 於鋁丸硬度低、比重小，因此處理效果不好，並且由磨擦產生的粉塵容易產 生粉塵爆炸問題。雖然使用純鋅丸的粉塵爆炸可能性低，但容易使被處理品
表面變黑，從而影響產品質量；而且純鋅丸的硬度較低，處理時間長，影 響生產效率。
目前，鋁合金丸和純鋅丸均採用拉絲、切絲的辦法來生產，生產工序 長，要求生產場地大；而且生產的噴丸為圓柱狀，不是球狀，噴丸效果差。 為了獲得球狀產品，需要進行圓整化，致使生產效率低下。
公開號為CN1943992的專利提供了一種Zn-Cu-Mg-Al鋅合金噴丸及其 製備方法，通過調節合金中銅的含量來改變鋅合金噴丸的硬度，較好地解決 了上述問題。但是由於金屬銅和鎂價格較高，造成鋅合金噴丸的價格偏高。

發明內容
本發明為克服現有技術中存在的問題，提供一種硬度、比重適中，成 品率高，且價格較為便宜的鋅合金噴丸。
本發明採用以下技術方案予以實現
本發明一種鋅合金噴丸，由鋅、鐵、鋁組成，所述鋅合金噴丸各組分按 重量份數比為
鐵0. 01 ~ 5. 00 鋁0, 10 ~ 1. 00 鋅94. 00-99. 89。
優選的，所述鋅合金噴丸按重量份數比為 鐵O. 01-2. O(H分 鑽0. 20 ~ 0. 80 4分 鋅97.2Q-99. 79份。
優選的，所述鋅合金噴丸的顆粒直徑為0. 1 ~ 2. 0mm。 所述鋅合金噴丸可以通過改變各組分的重量份數，使鋅合金噴丸的硬度 在HB43-100範圍內可調。
Fe在Zn中有較高的固溶度和溶解度變化，Fe與Zn能夠形成FeZri7合 金，從而能明顯提高Zn的硬度、強度和衝擊韌性。在一定的範圍內，提高 Fe的含量可以提高Zn-Fe合金的硬度，附圖1給出了 Zn-Fe合金的硬度關 系。但隨著鐵含量的增加，在硬度增加的同時，脆性也迅速增大，並且在熔 融成型的過程中，不容易成球。而加入鋁，形成Zn-Fe-Al三元合金，可以有 效地抵消Zn-Fe合金的脆性，提高其韌性；同時可以防止Zn合金在熔融成 型和使用過程中氧化傾向。在高溫熔融態鋅合金冷卻成丸以及在噴(拋)丸 施工中，鋅合金均處於高溫，氧化傾向將影響其實施效果和使用壽命。本發明提供的鋅合金噴丸硬度在HB43 ~ 100範圍內，既能得到良好的清 掃效果又能使處理後的物品表面光潔並具有銀白色光澤。當硬度低於HB43 時，清掃效果低，並且由於鐵和鋁的含量低，鋅的本來特徵被保留，容易使 被處理物的表面變黑；當硬度超過HBIOO時鋅合金噴丸的硬度過大，而且韋刃 性不足，鋅合金噴丸容易破碎，且硬度太高容易導致被處理金屬表面遭到破 壞。
本發明選定鋅合金拋丸的直徑為0.1-2.0 mm。應用時可以根據被處理 鑄件的形狀、大小及其表面狀況來選擇，達到既可以得到較高處理能力，又 可以得到良好表面處理效果，使被處理物表面光潔，並具有銀白的光澤等處 理目的。
本發明具有以下顯著的優點
與現有的鋁合金丸相比，本發明提供的新型鋅合金噴丸處理效率高，處 理質量好，且粉塵爆炸危險性低。與純鋅丸相比，本發明提供的新型鋅合金 噴丸消除了被處理品表面易變黑的缺點，且使用壽命延長，同時其硬度增大 且可調，適應範圍擴大。與鋅銅合金噴丸相比，產品成本大大降低。
本發明提供的新型鋅合金噴(拋)丸表面光滑，無需球磨圓整。另外， 本發明使用的設備簡單，搡作方便，工序短，能有效地提高生產率。


圖1為鋅合金噴丸硬度隨Fe含量變化圖
圖2為工藝流程設備示意圖
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。 圖1為鋅合金噴丸硬度隨Fe含量變化圖，圖2為工藝流程設備示意圖。
在附圖2中，l為金屬熔融爐，2為熔融液，3為中間包，4為滴管，5 為水槽，6為水，7為鋅合金噴丸。製備本發明鋅合金噴丸包括以下實施步驟
① 熔化按份量比將鋅和鐵、鋁置於金屬熔融爐1中熔化，得到熔融 液2，熔化溫度為480 ~ 750°C,熔化時間為1 2小時。金屬熔融爐也可為 中頻感應電爐等類似設備。
② 成丸將步驟①製得的熔融液轉入帶有滴管的中間包3中，炫融液 通過滴管4滴入冷卻水槽5中，滴管的直徑範圍為0. 1 ~2. Omm，冷卻水6 溫度控制在15 50。C範圍內。
③ 乾燥篩分將鋅合金噴丸經過轉筒乾燥器進行除溼乾燥，然後進行 篩分，得到各種粒徑的鋅合金噴丸7產品。鋅合金噴丸也可用其他已知方式 乾燥。
實施例1
在金屬熔融爐1中加入99. 95kg Zn(99. 99%)進行熔煉，金屬熔融爐也 可以是各種適合的金屬熔融爐，如中頻感應電爐。當爐料融化後向鋅液中加 入O. G5kg還原鐵粉和0. 15kg金屬鋁絲，調整溫度至6G(TC,然後將熔融液 2倒入帶有滴管的中間包3中，其中滴管4孔徑為1. Omm。熔融液通過下部 的滴管分散下流，落入冷卻水槽5中進行急冷，熔融液靠表面張力作用形成 球形鋅合金噴丸7而沉積在槽底部，如附圖2。冷卻水6溫度為4(TC。將顆 粒撈出後經過轉筒乾燥器乾燥，也可用其它方式乾燥，篩分後可獲得所需要 直徑的各種鋅合金噴丸。顆粒直徑範圍為0. 3 ~ 1. 6mm,其中0. 8 ~ 1. 2mm的 顆粒佔63%。經測定，這種鋅合金噴丸的石更度為HB47,專交純鋅的HB43要高。 實施例2
在中頻感應電爐1中加入97. OOkg Zn(99. 99W進行熔煉，當Zn融化後 向鋅液中加入2. 5kg還原鐵粉和0. 5kg金屬鋁絲，調整溫度至600。C,待完 全熔化後將熔融液2倒入帶有滴管4的中間包3中，其中滴管4孔徑為 l.Ormn。熔融液通過下部的滴管分散下流，落入冷卻水槽5中。冷卻水6溫度為3(TC。將顆粒撈出後經過乾燥、篩分獲得所需要直徑的各種鋅合金噴
丸。顆粒直徑範圍為0. 5-1. 5mm，其中0. 8-1. 2mm的顆粒佔68°/。。經測定， 這種鋅合金噴丸的石更度為HB76. 2。
權利要求
1、一種鋅合金噴丸，其特徵在於所述鋅合金噴丸由鋅、鐵、鋁組成，所述鋅合金噴丸各組分按重量份數比為鐵0. 01～5.00鋁0. 10～1.00鋅94. 00-99.89。
2、 如權利要求1所述的鋅合金噴丸，其特徵在於所述鋅合金噴丸按重 量份數比為鐵O. 01-2.00 鋁0. 20 ~ 0. 80 鋅97. 20-99. 79。
3、 如權利要求1所述的鋅合金噴丸，其特徵在於所述鋅合金噴丸的顆 粒直徑為0. 1 ~ 2. 0mm。
全文摘要
本發明公開了一種用於金屬表面處理的鋅合金噴丸，所述鋅合金噴丸由鋅、鐵、鋁組成，且鋅合金噴丸的硬度通過改變各組分的重量份數在HB43-100範圍內可調，通過熔化、成丸、乾燥和篩分等步驟完成製備過程，鋅合金噴丸的粒徑和滴管大小在0.1～2.0mm範圍內，利用本發明進行金屬表面毛邊、毛刺的處理、除鏽拋光等，爆炸性低、處理效果高、操作工藝簡單，且被處理品表面光潔銀白，可以適應不同硬度、不同種類金屬鑄件的表面處理。
文檔編號B24C1/10GK101413075SQ20081018340
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月16日 優先權日2008年12月16日
發明者孟令光, 胡永琪, 趙風雲 申請人:連雲港倍特金屬磨料有限公司