[发明专利]高速工具钢在抛丸器易损件上的应用

说明书

一种高速工具钢在抛丸器易损件上的应用。主要解决现有的抛丸器易损件由于材料原因导致使用寿命短的问题。其特征在于：所述高速工具钢的化学成分为：C为0.8‑0.9％，Si为0.20‑0.45％，Mn为0.15‑0.40％，P≤0.030％，S≤0.030％，Cr为3.80‑4.40％，Mo为4.5‑5.50％，V为1.75‑2.20％,W≤5.5‑6.75％,Cu≤0.30％，Cu+Ni≤0.55％，其余为Fe及不可避免的杂质。采用高速工具钢制作抛丸器易损件，大大延长了易损件的使用寿命，降低了维修成本，缩短了用户停机时间，实现了抛丸器易损件零铸造，即绿色环保制造，改变了本领域内常用的制造方法。

技术领域

本发明涉及表面处理设备机械领域，具体说是高速工具钢在抛丸器易损件上的应用。

背景技术

抛丸器中的易损件主要为叶片、叶轮、连接轴、分丸轮、定向套、顶衬板和两侧的端衬板等。目前大部分抛丸器易损件都是采用高铬铸铁材料，但是高铬铸铁耐磨件铬含量高，成本高，铸造缺陷高，在冲击摩擦磨损情况下很容易从铸造缺陷部位层层剥落，造成材料的磨损失效。还有一个关键问题是，高铬铸铁材料脆性大，一旦失效，发生炸裂，在2950转/分钟高速旋转的抛丸器中这是非常可怕的事情，大的碎块被高速抛出将直接打击在工件或抛丸机的衬板上，直接造成工件或衬板的损坏，一些碎块如果没有被抛出，而是卡在抛丸器内部，将导致抛丸器电机或其它部件的损坏，是非常危险的。

一些厂家在易损件上也尝试过耐磨钢，例如ZGMn13，其主要成分是含0.9-1.4％C、10-15％Mn，有时候根据需要还可适量地添加Cr、Ni、Mo等元素。但是这种钢铸造后经过缓慢冷却会在晶界处析出碳化物，钢质变脆，耐磨性差，为改善其性能，需要加热到1050-1100℃保温使碳化物全部溶解迅速水冷，形成单相奥氏体组织，即“水韧处理”。经水韧处理的钢硬度并不高，但受到激烈的冲击或强大的压力作用下，表层塑性变形使位错密度增加并诱发ε碳化物沿滑移面形成，明显提高表层的硬度和耐磨性。心部保持软而韧的奥氏体组织，有较高的耐冲击能力。广泛应用于防弹装甲车板、坦克、拖拉机履带、挖掘机铲齿、大型球磨机衬板等，甚至于有的厂家开发出ZGMn8耐磨性能比ZGMn13还有提高50％。但是上述材料一方面离不开铸造工艺，另一方面，成型后加工困难是个大问题。

近年轧制的Mn13耐磨钢板在一些大型钢厂已经量产，在抛丸机的耐磨衬板上应用较广，但是应用在抛丸器的易损件上仍然不切合实际，很难操作，加工困难，抛打鼓包变形仍是解决不了的问题。

上述易损件除采用高铬铸铁材料铸造成型外，个别厂家分丸轮、定向套采用GCr15或40Cr制造，GCr15轴承钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢，经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。40Cr是我国GB的标准钢号，是机械制造业使用最广泛的钢之一，调质处理后具有良好综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性，钢的淬透性良好，该钢适于制作中型塑料模具。叶轮有的厂家选用42CrMo，42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。但是，上述材质在延长易损件的寿命上，尤其是叶片上，没有太大的优势，厂家需要频繁更换易损件，造成维修成本的增加，同时增加了用户的停机时间和检修成本。

因此，寻找更好的材料，延长易损件的使用寿命，一直是众多抛丸器生产制造设计研究部门在不断追寻的梦想。

发明内容

为了克服现有的抛丸器易损件由于材料原因导致使用寿命短的不足，本发明提供高速工具钢在抛丸器易损件上的应用，采用高速工具钢制作抛丸器易损件，大大延长了易损件的使用寿命，降低了维修成本，缩短了用户停机时间。