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