专利名称：一种锌合金喷丸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于金属表面处理的合金喷丸，尤其涉及一种用于合 金铸件和不锈钢铸件制品的除锈清砂、表面改良、铆接处理等表面处理的锌 合金喷丸。
背景技术：
在金属铸造领域，金属的表面处理是一项必不可少的工序，对提高产品 质量具有重要的作用。对于压铸、模铸轻合金和不锈钢铸件制品的金属表面 处理包括毛边毛刺的去除、除锈抛光等，而喷丸(也称抛丸)是常用的方法 之一。目前现有的喷(抛)丸包括钢丸、不锈钢丸、铝合金丸和纯锌丸，根 据被处理铸件的材质硬度选用不同材质的喷丸。对于像铝合金、锌合金、锰 合金等被用做汽车零件的轻合金压铸件，由于钢丸和不锈钢丸硬度太高，容 易破坏被处理品表面而不被采用，目前采用的是铝合金丸和纯锌丸。但是由 于铝丸硬度低、比重小，因此处理效果不好，并且由磨擦产生的粉尘容易产 生粉尘爆炸问题。虽然使用纯锌丸的粉尘爆炸可能性低，但容易使被处理品
表面变黑，从而影响产品质量；而且纯锌丸的硬度较低，处理时间长，影 响生产效率。
目前，铝合金丸和纯锌丸均采用拉丝、切丝的办法来生产，生产工序 长，要求生产场地大；而且生产的喷丸为圆柱状，不是球状，喷丸效果差。 为了获得球状产品，需要进行圆整化，致使生产效率低下。
公开号为CN1943992的专利提供了一种Zn-Cu-Mg-Al锌合金喷丸及其 制备方法，通过调节合金中铜的含量来改变锌合金喷丸的硬度，较好地解决 了上述问题。但是由于金属铜和镁价格较高，造成锌合金喷丸的价格偏高。
发明内容
本发明为克服现有技术中存在的问题，提供一种硬度、比重适中，成 品率高，且价格较为便宜的锌合金喷丸。
本发明采用以下技术方案予以实现
本发明一种锌合金喷丸，由锌、铁、铝组成，所述锌合金喷丸各组分按 重量份数比为
铁0. 01 ~ 5. 00 铝0, 10 ~ 1. 00 锌94. 00-99. 89。
优选的，所述锌合金喷丸按重量份数比为 铁O. 01-2. O(H分 钻0. 20 ~ 0. 80 4分 锌97.2Q-99. 79份。
优选的，所述锌合金喷丸的颗粒直径为0. 1 ~ 2. 0mm。 所述锌合金喷丸可以通过改变各组分的重量份数，使锌合金喷丸的硬度 在HB43-100范围内可调。
Fe在Zn中有较高的固溶度和溶解度变化，Fe与Zn能够形成FeZri7合 金，从而能明显提高Zn的硬度、强度和冲击韧性。在一定的范围内，提高 Fe的含量可以提高Zn-Fe合金的硬度，附图1给出了 Zn-Fe合金的硬度关 系。但随着铁含量的增加，在硬度增加的同时，脆性也迅速增大，并且在熔 融成型的过程中，不容易成球。而加入铝，形成Zn-Fe-Al三元合金，可以有 效地抵消Zn-Fe合金的脆性，提高其韧性；同时可以防止Zn合金在熔融成 型和使用过程中氧化倾向。在高温熔融态锌合金冷却成丸以及在喷(抛)丸 施工中，锌合金均处于高温，氧化倾向将影响其实施效果和使用寿命。本发明提供的锌合金喷丸硬度在HB43 ~ 100范围内，既能得到良好的清 扫效果又能使处理后的物品表面光洁并具有银白色光泽。当硬度低于HB43 时，清扫效果低，并且由于铁和铝的含量低，锌的本来特征被保留，容易使 被处理物的表面变黑；当硬度超过HBIOO时锌合金喷丸的硬度过大，而且韦刃 性不足，锌合金喷丸容易破碎，且硬度太高容易导致被处理金属表面遭到破 坏。
本发明选定锌合金抛丸的直径为0.1-2.0 mm。应用时可以根据被处理 铸件的形状、大小及其表面状况来选择，达到既可以得到较高处理能力，又 可以得到良好表面处理效果，使被处理物表面光洁，并具有银白的光泽等处 理目的。
本发明具有以下显著的优点
与现有的铝合金丸相比，本发明提供的新型锌合金喷丸处理效率高，处 理质量好，且粉尘爆炸危险性低。与纯锌丸相比，本发明提供的新型锌合金 喷丸消除了被处理品表面易变黑的缺点，且使用寿命延长，同时其硬度增大 且可调，适应范围扩大。与锌铜合金喷丸相比，产品成本大大降低。
本发明提供的新型锌合金喷(抛)丸表面光滑，无需球磨圆整。另外， 本发明使用的设备简单，搡作方便，工序短，能有效地提高生产率。
图1为锌合金喷丸硬度随Fe含量变化图
图2为工艺流程设备示意图
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。 图1为锌合金喷丸硬度随Fe含量变化图，图2为工艺流程设备示意图。
在附图2中，l为金属熔融炉，2为熔融液，3为中间包，4为滴管，5 为水槽，6为水，7为锌合金喷丸。制备本发明锌合金喷丸包括以下实施步骤
① 熔化按份量比将锌和铁、铝置于金属熔融炉1中熔化，得到熔融 液2，熔化温度为480 ~ 750°C,熔化时间为1 2小时。金属熔融炉也可为 中频感应电炉等类似设备。
② 成丸将步骤①制得的熔融液转入带有滴管的中间包3中，炫融液 通过滴管4滴入冷却水槽5中，滴管的直径范围为0. 1 ~2. Omm，冷却水6 温度控制在15 50。C范围内。
③ 干燥筛分将锌合金喷丸经过转筒干燥器进行除湿干燥，然后进行 筛分，得到各种粒径的锌合金喷丸7产品。锌合金喷丸也可用其他已知方式 干燥。
实施例1
在金属熔融炉1中加入99. 95kg Zn(99. 99%)进行熔炼，金属熔融炉也 可以是各种适合的金属熔融炉，如中频感应电炉。当炉料融化后向锌液中加 入O. G5kg还原铁粉和0. 15kg金属铝丝，调整温度至6G(TC,然后将熔融液 2倒入带有滴管的中间包3中，其中滴管4孔径为1. Omm。熔融液通过下部 的滴管分散下流，落入冷却水槽5中进行急冷，熔融液靠表面张力作用形成 球形锌合金喷丸7而沉积在槽底部，如附图2。冷却水6温度为4(TC。将颗 粒捞出后经过转筒干燥器干燥，也可用其它方式干燥，筛分后可获得所需要 直径的各种锌合金喷丸。颗粒直径范围为0. 3 ~ 1. 6mm,其中0. 8 ~ 1. 2mm的 颗粒占63%。经测定，这种锌合金喷丸的石更度为HB47,專交纯锌的HB43要高。 实施例2
在中频感应电炉1中加入97. OOkg Zn(99. 99W进行熔炼，当Zn融化后 向锌液中加入2. 5kg还原铁粉和0. 5kg金属铝丝，调整温度至600。C,待完 全熔化后将熔融液2倒入带有滴管4的中间包3中，其中滴管4孔径为 l.Ormn。熔融液通过下部的滴管分散下流，落入冷却水槽5中。冷却水6温度为3(TC。将颗粒捞出后经过干燥、筛分获得所需要直径的各种锌合金喷
丸。颗粒直径范围为0. 5-1. 5mm，其中0. 8-1. 2mm的颗粒占68°/。。经测定， 这种锌合金喷丸的石更度为HB76. 2。
权利要求
1、一种锌合金喷丸，其特征在于所述锌合金喷丸由锌、铁、铝组成，所述锌合金喷丸各组分按重量份数比为铁0. 01～5.00铝0. 10～1.00锌94. 00-99.89。
2、 如权利要求1所述的锌合金喷丸，其特征在于所述锌合金喷丸按重 量份数比为铁O. 01-2.00 铝0. 20 ~ 0. 80 锌97. 20-99. 79。
3、 如权利要求1所述的锌合金喷丸，其特征在于所述锌合金喷丸的颗 粒直径为0. 1 ~ 2. 0mm。
全文摘要
本发明公开了一种用于金属表面处理的锌合金喷丸，所述锌合金喷丸由锌、铁、铝组成，且锌合金喷丸的硬度通过改变各组分的重量份数在HB43-100范围内可调，通过熔化、成丸、干燥和筛分等步骤完成制备过程，锌合金喷丸的粒径和滴管大小在0.1～2.0mm范围内，利用本发明进行金属表面毛边、毛刺的处理、除锈抛光等，爆炸性低、处理效果高、操作工艺简单，且被处理品表面光洁银白，可以适应不同硬度、不同种类金属铸件的表面处理。
文档编号B24C1/10GK101413075SQ20081018340
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月16日 优先权日2008年12月16日
发明者孟令光, 胡永琪, 赵风云 申请人:连云港倍特金属磨料有限公司