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普通鑄鋼丸的缺陷及玉全金屬的鋼丸改進措施

發布時間:2015-2-2      閱讀人次:565次

鑄鋼丸分一次丸和二次丸。所謂一次丸,即高溫熔融金屬經霧化入水、成形后,經烘干和一次回火處理后,即以產品出售;二次丸是經一次處理后的鑄鋼丸再經第二次熱處理(淬火+回火),目的是細化晶粒,消除網狀碳化物。
  缺陷-1 裂紋
  裂紋是鑄鋼丸最致命的缺陷之一。冶金部鑄鋼丸標準YB/T5149-93規定:“在10倍放大鏡下檢驗,有裂紋的鋼丸不得超過受檢總數的15%(注:裂紋系長寬比大于3,長度超過鋼丸直徑1/4的細小線性缺陷)”而有裂紋的鑄鋼丸在高速、高負荷沖擊條件下工作,是很難保證不碎裂,不可能獲得高的清理效率的。
  缺陷-2 縮松
  縮孔和縮松是鑄件常見的鑄造缺陷。由于鋼丸表層和內部收縮的不均一性,也會產生組織縮松。縮松的危害很大,除在使用中易碎裂外,也會成為淬火裂紋源,引起淬火裂紋。
  缺陷-3 非金屬夾雜物
  夾雜物的來源主要有內生和外來的兩類。而夾雜物一般容易割裂機體組織,這將降低鑄鋼丸的疲勞壽命。
  缺陷-4 畸形丸
  連體、尖角、空心及破碎等都屬于畸形丸。在SEA標準中規定異形顆粒比率為5%;而在YB/T5149-93標準中規定:“鋼丸外形應是圓形或近似圓形。成品中長條狀(長短軸之比大于2)、連體、尖角、拖尾及破碎等畸形丸總量應小于等于受檢量的10%”。
  缺陷-5 組織缺陷
  組織缺陷是指馬氏體針粗大、二次碳化物網狀嚴重。組織缺陷在一次丸中難以避免,但在以細化組織為目的的二次熱處理后仍然存在,表明熱處理工藝不當或爐溫不均。組織缺陷會影響鋼丸的使用壽命。
  
玉全鋼丸的改進措施-1 化學成分
  其中C,Si,Mn都是提高淬透性和淬硬性的元素,而高的C,Si,Mn無疑增大了淬裂的危險性,也增大了縮松缺陷的危害。玉全鋼丸為了減少這些缺陷,采用優質軸承鋼GCr15為原材料,其中C 含量0.7-1.0,Si含量0.40-0.65,Mn含量0.90-1.2,這樣從根本上就降低了碎裂和縮松的危害。
  措施-2 細化晶粒
  一般來說,采用微合金化措施,可明顯細化鑄態晶粒,抑止淬火裂紋;加強脫氧脫硫,也可減少非金屬夾雜物的危害。玉全鋼丸中的原材料GCr15硫含量≦0.020,磷含量≦0.027,而且全部執行二次回火,穩定金相組織,細化晶粒。
  措施-3 熱處理工藝
  玉全鋼丸嚴格控制熱處理溫度,防止由于過熱而導致馬氏體粗大。回火溫度控制在380-420℃以獲得回火馬氏體。大連玉全金屬制品有限公司與遼寧工程技術大學材料學院合力研發的已投入使用的這組的生產設備,爐溫均勻,儀器儀表準確,大大減少了鑄鋼丸的缺陷。
  措施-4 金屬鉻
  金屬鉻屬于耐磨性超高的元素。但因其價格昂貴,生產廠家是無法承受起含金屬鉻的成本的。玉全鋼丸的原材料優質軸承鋼GCr15,含鉻1.30-1.65,而鋼丸制品的鉻含量在1.1以上,從耐磨程度和使用效果上遠遠優于其他同類產品。經疲勞壽命檢測實驗顯示,玉全鋼丸的壽命可達到2700-3000次,遠超普通的鋼丸壽命1000余次。
  經多家企業一致反映,玉全鋼丸在使用中不易破碎,疲勞壽命長,表面清理效果好,而且價格也合理。來源:大連玉全金屬制品有限公司