HQ鑄鋼丸在鑄造汽車零部件拋丸清理中的應(yīng)用

HQ 鑄鋼丸性能指標(biāo)達(dá)到 GB/T18838.3-2008 涂覆涂料前鋼材表面處理噴射清理用金屬磨料的技術(shù)要求第 3 部分：高碳鑄鋼丸和砂技術(shù)要求，與普通鑄鋼丸性能技術(shù)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表 1， 使用 ERVIN 壽命試驗(yàn)機(jī)，在 61m/s 拋射速度下、用 0.425mm 篩分磨料破碎后的磨料，采用面積法測(cè)定 HQ 鑄鋼丸S460（1.4mm），硬度為 HRC45，結(jié)果表明：HQ 鑄鋼丸 100%替代法的使用壽命可達(dá) 3000 次以上，具有良好的耐磨性。

HQ鑄鋼丸在拋丸清理中測(cè)試中，測(cè)試了鑄件拋丸清理中最重要的兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)是：表面覆蓋率、表面粗糙度。

表面覆蓋率即拋丸清理后表面彈痕占據(jù)的面積與要求拋丸的面積之間的比值，一般達(dá)到100%表面覆蓋率時(shí)，即可相當(dāng)于非常徹底的拋丸除銹，表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的粘砂、氧化皮、鐵銹、燒結(jié)層等附著物,任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑即鑄件表面清潔度達(dá)到Sa2.5級(jí)，表面覆蓋率（表面清潔度）與拋丸時(shí)間、鑄鋼丸規(guī)格有關(guān)。

表面粗糙度即拋丸清理后表面較小間距和微小峰谷不平度即粗糙度的技術(shù)指標(biāo)，鑄件清理后表面粗糙度可用Ra或Rz兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示，兩者之間換算關(guān)系為：Ra×6=Rz，測(cè)量時(shí)，應(yīng)在達(dá)到100%表面覆蓋率后，用粗糙度標(biāo)準(zhǔn)比較樣塊對(duì)比評(píng)判，或采用觸針?lè)y(cè)定，在拋射速度一定時(shí)，表面粗糙度與鑄鋼丸規(guī)格有關(guān)。

選用三種不同規(guī)格的 HQ 鑄鋼丸，在拋射速度 67m/s 下，對(duì)灰口鑄鐵件表面進(jìn)行拋丸測(cè)試，表 3 表明：使用 2.0mm、1.2mm、0.6mm 三種 HQ 鑄鋼丸拋丸清理時(shí)，等同拋射次數(shù)（時(shí)間），隨顆粒尺寸的減小，表面覆蓋率逐漸提高；如 50 次拋射時(shí)，2.0mm、1.2mm、0.6mm 高碳鑄鋼丸的覆蓋率分別為 12%、51%、83%；100 次拋射時(shí)，2.0mm、1.2mm、0.6mm 高碳鑄鋼丸的覆蓋率分別為 50%、80%、98%，等同拋射次數(shù)下，隨 HQ 鑄鋼丸顆粒尺寸的減小，表面覆蓋率逐漸提高；表 4 表明：使用顆粒尺寸 2.0mm、1.2mm、0.6mm 拋三種 HQ 鑄鋼丸清理時(shí)，達(dá)到 100%覆蓋率時(shí)，表面粗糙度 Rz 值分別為 110.25μm、80.98μm、46.23μm，表面粗糙度隨 HQ 鑄鋼丸顆粒尺寸的減小表面粗糙度降低。

GB/T 23576－2009 拋噴丸設(shè)備通用技術(shù)規(guī)定：達(dá)到 98%覆蓋率，即可認(rèn)為是 100%覆蓋率，2 倍100%覆蓋率所需時(shí)間，為 200%覆蓋率，表 3、4 中，使用 2.0mm 的 HQ 鑄鋼丸與 0.6mm 的 HQ 鑄鋼丸相比拋丸時(shí)間延長(zhǎng)，如 100 次拋射次數(shù)，2.0mm 的 HQ 鑄鋼丸的表面覆蓋率僅為 50%，若要達(dá)到100%覆蓋率則需 400 次循環(huán)拋射，但它獲得了最高的粗糙度，為 110.25μm，這點(diǎn)也應(yīng)引起注意的是合理的選擇粗糙度，可降低拋丸時(shí)間。

表3：三種HQ鑄鋼丸拋丸覆蓋率測(cè)試結(jié)果

表4：三種HQ鑄鋼丸拋丸清理表面粗糙度測(cè)試結(jié)果

1、與高碳鑄鋼丸相比：HQ系列鑄鋼丸組織為回火屈氏體+彌散分部碳化物，使其壽命延長(zhǎng)，與高碳鑄鋼丸相比硬度高HRC3～4，可提高清理速度，從而降低清理費(fèi)用20％；      

2、與鑄鐵丸相比：鑄鐵丸雖然硬度大但脆性很大，在反復(fù)高速?zèng)_擊的使用條件下，極易破裂、粉碎，從而使用壽命短，碎丸粉塵大，設(shè)備磨損快，使用成本高；  

3、與鋼絲切丸相比：鋼絲切丸雖韌性好、不易碎，其廢舊鋼絲繩原料來(lái)源不足，規(guī)格單一。          

HQ系列鑄鋼丸產(chǎn)品技術(shù)含量高、性能好、壽命長(zhǎng)，是高碳鑄鋼丸、鑄鐵丸的理想換代產(chǎn)品，具有很高的實(shí)用價(jià)值和巨大的市場(chǎng)潛力。HQ系列鑄鋼丸具有硬度適中（HRC40～50）、韌性好、耐沖擊、耐磨損、不破碎、裂紋少等特點(diǎn)，使用壽命比高碳鑄鋼丸高25～30％，可減少磨料消耗和資源消耗，大大降低粉塵污染對(duì)環(huán)境的破壞；拋丸清理工藝方法也可部分替代現(xiàn)在國(guó)內(nèi)工廠通常采用的鋼材酸洗除銹方法，是國(guó)內(nèi)優(yōu)先推廣的環(huán)保工藝；拋丸清理工藝方法可有效地降低環(huán)境污染，有利于保護(hù)環(huán)境。            

HQ系列鑄鋼丸，對(duì)其組成進(jìn)行了調(diào)整，一方面，降低了碳的含量，減少了鑄態(tài)凝固成丸后的成分偏析及表面微裂紋，半成品經(jīng)再次淬火及回火，可完全消除成分偏析所導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)碳化物，降低了脆性，改善韌性，降低破碎和磨損量；另一方面，添加了微量的其它合金元素可提高淬透性，在基體組織中形成比（Fe、Mn）3C硬度更高、彌補(bǔ)分布更好的Cr7C3、Cr23C6、VC、MoC3碳化物，在基體中起彌散強(qiáng)化作用，抵消碳含量降低，使硬度降低的不利影響，可提高淬火、回火后的硬度，并改善韌性，提高耐沖擊性和耐磨損性，能使使用壽命延長(zhǎng)30%。

結(jié)語(yǔ)