[发明专利]一种利用淬火破碎法生产符合PSPC要求的钢丝丸的方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种金属磨料的制造工艺，特别涉及一种符合国际船舶制造涂装新标准PSPC的要求金属磨料的生产工艺。 

背景技术：

随着国际造船业的发展，国际船舶制造业对涂装技术提出了更高的要求，要求金属磨料直径从1.5-1.2mm降至1.0mm以下，以提高钢材表面处理的光洁度，减少涂漆厚度，增加涂料附着度和平洁度，减少船舶航行的阻力，提高船舶使用寿命。 

目前造船业所使用的金属磨料，主要分两大类。一类称铸钢丸，由钢液在水池中雾化冷却成珠状，这种钢丸金相为粗大马氏体，组织松脆且中间有收缩空洞，虽经热处理，在使用中破碎严重。另一类称钢丝切丸，由废旧钢丝绳，废旧轮胎胎口钢丝切制而成，这种切丸金相为冷拉珠光体，组织致密，无空洞杂质，韧性极佳，使用中只磨耗无破碎。钢丝切丸由于具有良好的性价比，目前已在抛丸机械使用中完全取代铸钢丸，根据我厂多年实验，我们测算钢丝切丸的使用寿命是铸钢丸的10-15倍。 

那么，在船舶涂装喷砂除锈中，为什么不全部采用消耗较少的钢丝切丸，而采取铸钢丸70％，钢丝切丸30％的比例混合使用呢？其原因是目前的钢丝切丸用刀具切制而成，带有很多斜面，毛刺，且很难做到直径与节长比1∶1，流动性很差，如在喷砂时全部用钢丝切丸，经常造成塞枪堵眼现象，因而在喷砂使用时只能加入大量钢丸做“润滑剂”，增加磨料流动性，我厂每月供某造船厂的混合磨料，经一定时间使用后余下的都是钢丝切丸，而铸钢丸全部消耗殆尽，致使成本上升。 

PSPC标准给金属磨料制造业提出了难题。磨料在使用中，其直径应保持在1.0mm-0.5mm之间，0.5mm以下随机报废，以避免在工件喷砂后沾有粉尘。国内某造船厂新车间投产，设计投入磨料600吨，日处理工段6000m2。此厂开工购进钢丸400吨，钢丸破碎钢砂200吨，开工一个月，磨料消耗就超过50％，库存磨料已无法完成日工段6000m2加工任务，供用两家形成法律纠纷。 

PSPC标准，规定磨料直径为1.0mm-0.5mm之间，给磨料制造业提出的新问题是：①既要磨料颗粒小，又要增加使用寿命，铸钢丸已很难做到；钢丝切丸使用寿命长，但怎么才能让其符合PSPC标准要求呢？钢丝切丸用圆盘飞刀切制，钢丝越细，成品形状越不好，如长节、斜面、弯钩等残次品越多。目前国内市场见到的1.0mm以下切丸，只有韩国进口产品做到了直径与节长比1∶1，但售价都在10000元/吨以上(国内产品目前售价4500元以下)。②使用寿命与流动性的矛盾。韩国进口的钢丝切丸严格做到1∶1标准，因也是飞刀切制，其流动性也不能满足喷砂要求。国产钢丝切丸直径与节长比最低在1∶2-1∶5左右，其流动性就更不能满足使用要求，用它来完全取代铸钢丸也是不可能的。 

发明内容：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种金属磨料的生产工艺，该生产工艺简单、易行，生产出的金属磨料粒度均匀一致、表面洁净度高、流动性好。 

如上构思，本发明的技术方案是：一种利用淬火破碎法生产PCPC钢丝丸的方法，其特征在于：包括以下步骤： 

①将废钢丝加热到800-850℃后，快速入冷水焠火； 

②将淬火后的钢丝放到破碎机上进行一级破碎，其破碎后的节长小于5mm； 

③将一级破碎后的钢丝放到粉碎机上进行二级破碎，破碎后的节长在3mm以下； 

④将二级破碎后的钢丝放到抛射机上抛射3-5分钟后，将小于钢丝直径0.2mm的钢丸筛下，其余再反复抛射破碎，直到全部合格为止，筛选合格后的成品钢丝丸直径与长度比此时已做到1∶1，表面银白色，无锈斑无杂质； 

⑤将筛选合格的钢丝丸进行热处理，加热温度550℃，恒温1小时，在容器内保温4小时自然冷却，这时硬度达到HRC55度，实现了硬度与韧性的统一；

⑥将步骤⑤回火后的钢丝丸放到六角滚筒里，去除锐角、毛刺，回火氧化皮，增加了钢丝丸表面的圆润性和流动性。 

上述破碎机包括支架、安装在支架上的箱体外壳、安装在箱体中部的主轴和与主轴垂直固装的破碎板；主轴将箱体分为上、下箱体，上箱体上部为进料口、下箱体底部为出料口。 

上述破碎板的长度与箱体外壳的直径之间的差距小于1cm。 

上述箱体外壳采用Mn18合金。