專利名稱：：船舶專用表面清理混合磨料的制作方法
技術領域：
：船舶專用表面清理混合磨料，屬于混合金屬磨料
技術領域：
，具體涉及一種船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處表面清理用混合金屬磨料。
背景技術：
：國際海事組織于2006年11月29日12月8日在土耳其伊斯坦布爾召開第82屆海上安全委員會會議并通過了《船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護涂層性能標準》(PSPC標準)。為保證保護涂層性能的要求，PSPC標準對涂裝前的表面清理質量包括粗糙度、灰塵和鹽分值提出了更高的要求表面粗糙度3075um，鹽分值相當于氯化鈉《50mg/m、清理等級達到Sa2.5級以上。Sa2.5級清理等級要求工件表面應不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質(疵點除外)，但疵點限定為不超過每平方米表面的3%。傳統的金屬磨料，無論是采用單一的金屬磨料還是混合的金屬磨料，在拋打船舶件的鋼板表面時，難以同時達到表面粗糙度、清理等級和鹽分值等級的要求。其主要原因就在于傳統的金屬磨料內部組織缺陷較多，易破碎，使用壽命短。采用100%替代法測定低碳合金鋼丸的ERVIN循環壽命為2971次，高碳鋼砂的ERVIN循環壽命為20002800次[高洪舉等，拋噴丸清理用低碳鑄鋼丸ERVIN循環壽命的研究，中國鑄造裝備與技術，2009年第3期第1112頁]。傳統清理鋼板表面用高碳鋼丸，由于高碳鋼丸的含碳量高，生產的過程中很容易出現縮松、裂紋、空心等缺陷，而且這些缺陷是沒法避免的。當這樣的鋼丸在使用的時候，很容易在缺陷處產生裂紋，裂紋一旦產生會使鋼丸迅速破碎。而破碎的鋼丸在繼續拋打的過程中就會產生粉塵，粉塵量大使鋼板的表面清理等級達不到要求。如果只使用鋼丸清理，無法達到要求的表面粗糙度和鹽分值等級。若只使用鋼砂清理，在清理等級上達不到要求的等級，而且鋼砂的流動性差，對機器的磨損較大。傳統的混合金屬磨料也主要是高碳鋼丸和高碳鋼砂按一定比例混合制作的。高碳鋼砂的組織一般為硬度較高的馬氏體組織，其棱角比較銳利，使用的時候雖然清理比較干凈，但是會擴大鋼板的表面粗糙度等級，對以后的上涂涂料不利。對于國際海事組織提出的這個新的PSPC標準，采用傳統的混合金屬磨料無論怎樣的粒度配比和硬度配比都無法達到規定的要求。《中國專利》CN200810014698.7公開了一種清理不銹鋼板用混合金屬磨料及制作工藝，該混合磨料用于不銹鋼行業冷軋不銹鋼板表面除鱗處理(拋丸處理)，取得了明顯的有益效果，但仍不能滿足PSPC標準對表面清理后粗糙度、灰塵和鹽分值的要求。
發明內容本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種內部缺陷少，不易破碎，使用壽命長的船舶專用表面清理混合磨料。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是該船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于將低碳合金鋼丸與鉻鉬合金鋼砂按照重量配比為10%30%:70%90%的比例混合制成。所述的低碳合金鋼丸為S170、S230、S280、S330或S390中的任意三種或三種以上，按等比例混合。所述的低碳合金鋼丸為S330。所述的低碳合金鋼丸的制作工藝步驟為a、熔煉采用電弧爐或中頻感應爐熔煉，溫度為1600°C164(TC，化學成分按重量百分比為碳O.08%0.20%，硅0.10%0.20%，錳1.0%1.5%，硫《0.020%，磷《0.025%，其余為鐵；b、造粒采用離心造粒成型；c、烘干將造粒成型后的低碳合金鋼丸放入烘干爐內烘干；d、粗分將烘干的低碳合金鋼丸放入不同篩目的篩網上進行粗略篩選；e、淬火將粗分的低碳合金鋼丸放入滾筒爐內加熱到89092(TC后保溫1540min水冷；f、回火將低碳合金鋼丸放入回火爐內加熱到180°C26(TC保溫6080min后空冷；g、精篩用不同篩目的篩分選出粒度不同的低碳合金鋼丸。所述低碳合金鋼丸的洛氏硬度為4050HRC。所述的鉻鉬合金鋼砂為G25、G40、G50和G80的混合物，混合比例為0《G25《30%，40%《G40《70%，0《《G50《45%，0《《G80《15%。所述的鉻鉬合金鋼砂的制作工藝步驟為a、熔煉采用電弧爐或中頻感應爐熔煉，溫度為1590°C1640°C，化學成分按重量百分比為碳0.85%1.20%，硅0.60%1.50%，錳0.60%1.50%，鉻0.10%0.45%，鉬0.10%0.45%，硫《0.020%，磷《0.025%，其余為鐵;b、造粒采用離心造粒成型；c、烘干將造粒成型后的鉻鉬合金鋼丸放入烘干爐內烘干；d、粗分將烘干的鉻鉬合金鋼丸放入不同篩目的篩網上進行粗略篩選；e、淬火將粗分后鉻鉬合金鋼丸放入滾筒爐內加熱到78082(TC保溫1540min后水冷；f、破碎將鉻鉬鋼丸直接進行破碎形成鋼砂；g、回火將鉻鉬合金鋼砂放入回火爐內加熱到回火溫度，保溫6080min后空冷；60HRC65HRCh、精篩用不同篩目的篩分選出粒度不同的鉻鉬合金鋼砂。步驟g中回火溫度為38(TC45(TC，獲得低硬度鉻鉬合金鋼砂，洛氏硬度為50步驟g中回火溫度為1S(TC26(TC，獲得高硬度鉻鉬合金鋼砂，洛氏硬度為60與現有技術相比，本發明的船舶專用表面清理混合磨料所具有的有益效果是低碳合金鋼丸與鉻鉬合金鋼砂以這種配比對金屬表面的清理效果比以往的那些磨料清理效果要好，主要體現在清理等級、表面粗糙度和鹽分值上。以往的鋼丸、鋼砂在清理壓載艙和雙層船側的時候無論采取單一品種，還是混合的磨料都無法清理干凈。采用單一品種的鋼丸或鋼砂，清理的時候表面粗糙度或清理等級不能達到標準要求。采用一般混合的金屬磨料清理時，在清理等級上達不到標準要求。本發明的混合磨料克服了這兩點，在拋打金屬表面的時候，即達到要求的表面粗糙度，又保證清理的表面干凈無污染。由于本發明所用的低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂具有良好的耐破碎、耐沖擊和抗疲勞性能，在清理金屬表面的過程中不會產生大量粉塵，對金屬表面的清潔起到了很好的效果。選用合理的配比對于達到規定的粗糙度和鹽分值要求也起到了良好的作用。本發明混合磨料的高壽命有效地提高了清理效率，降低了生產成本，節約了能耗。具體實施例方式實施方式1:采用如下工藝步驟制作低碳合金鋼丸a、熔煉采用電弧爐或中頻感應爐熔煉，溫度為1600°C164(TC，化學成分按重量百分比為碳O.08%0.20%，硅0.10%0.20%，錳1.0%1.5%，硫《0.020%，磷《0.025%，其余為鐵；b、造粒采用離心造粒成型；c、烘干將造粒成型后的低碳合金鋼丸放入烘干爐內烘干；d、粗分將烘干的低碳合金鋼丸放入不同篩目的篩網上進行粗略篩選；e、淬火將粗分的低碳合金鋼丸放入滾筒爐內加熱到89092(TC后保溫1540min水冷；f、回火將低碳合金鋼丸放入回火爐內加熱到180°C26(TC保溫6080min后空冷，回火后所得低碳合金鋼丸的洛氏硬度為4050HRC;g、精篩用不同篩目的篩分選出粒度不同的低碳合金鋼丸，主要規格包括S170、S230、S280、S330和S390。采用如下工藝步驟制作鉻鉬合金鋼砂a、熔煉采用電弧爐或中頻感應爐熔煉，溫度為1590°C1640°C，化學成分按重量百分比為碳O.85%1.20%，硅0.60%1.50%，錳0.60%1.50%，鉻O.10%0.45%，鉬0.10%0.45%，硫《0.020%，磷《0.025%，其余為鐵;b、造粒采用離心造粒成型；c、烘干將造粒成型后的鉻鉬合金鋼丸放入烘干爐內烘干；d、粗分將烘干的鉻鉬合金鋼丸放入不同篩目的篩網上進行粗略篩選；e、淬火將粗分后鉻鉬合金鋼丸放入滾筒爐內加熱到78082(TC保溫1540min后水冷；f、破碎將鉻鉬鋼丸直接進行破碎形成鋼砂；g、回火將鉻鉬合金鋼砂放入回火爐內加熱到180°C26(TC保溫6080min后空冷，獲得高硬度鉻鉬合金鋼砂，高硬度鉻鉬合金鋼砂的洛氏硬度為6065HRC;h、精篩用不同篩目的篩分選出粒度不同的鉻鉬合金鋼砂，主要規格包括G25、G40、G50和G80。取S170、S230、S280、S330或S390中的任意三種或三種以上，按等比例混合，或僅取S330鋼丸，制得低碳合金鋼丸混合物。5取G25、G40、G50和G80的鉻鉬合金鋼砂，按照混合比例為0《G25《30%，40%《G40《70%，0《G50《45%，0《G80《15%混合，獲得鉻鉬合金鋼砂混合物。將混合好的低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂按照重量配比為10%30%:70%90%的比例混合，即得到船舶專用表面清理混合磨料。使用該混合磨料對船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所用鋼板進行表面清理試驗，各實施例混合配比數據及實驗結果如表1所示表1混合磨料及其表面清理試驗結果(重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施方式2:鉻鉬合金鋼砂工藝步驟g中，將鉻鉬合金鋼砂放入回火爐內加熱到38(TC45(rC保溫6080min后空冷，獲得洛氏硬度為5060HRC低硬度鉻鉬合金鋼砂，采用該低硬度鉻鉬合金鋼砂與低碳合金鋼丸按配制混合磨料，配比參數與實施方式1中各實施例相同。低碳合金鋼丸的含碳量低，經淬火、回火處理后，其金相組織為低碳板條狀回火馬氏體，斷裂韌度高，耐沖擊，在拋打金屬表面的時候不易破碎，使用壽命長。高硬度鉻鉬合金鋼砂經淬火回火處理后的金相組織為片狀的回火馬氏體，低硬度鉻鉬合金鋼砂經淬火回火處理后的金相組織為片狀的回火屈氏體。鉻和鉬元素的加入，增加了鉻鉬合金鋼砂的抗回火性。與傳統高碳鋼砂相比，鉻鉬合金鋼砂在獲得相同硬度的情況下，其回火溫度可以提高，因而其韌性比傳統高碳鋼砂好，在使用的時候不易發生破碎。鉻和鉬元素的加入，提高了碳化物的硬度，因而提高了鉻鉬合金鋼砂的耐磨性，使鉻鉬合金鋼砂的使用壽命比傳統高碳鋼砂大大提高。為進一步提高低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂的使用壽命，雜質元素硫的質量百分比含量控制在O.020%以下，磷的質量比分比控制在0.025%以下，而傳統的低碳合金鋼丸和高碳鋼丸(砂)中，其雜質元素硫和磷的質量百分比含量都是控制在O.050%以下。在鋼丸成型過程中，硫和磷偏聚在鋼丸內的最后凝固區造成疏松和開裂。本發明的混合磨料所用的低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂的硫含量降低到0.020%以下，磷含量降低到0.025%以下，避免了硫和磷的偏聚引起的疏松和開裂。低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂的混合，鋼丸起到了有效的潤滑作用。在鉻鉬合金鋼砂對金屬表面做有效清理的同時，鋼丸起了強化金屬表面的作用，提高了抗腐蝕性。低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂在制作的過程中有效控制了鋼丸和鋼砂表面的含鹽量和附著物，能在清理的時候最大限度的降低鋼板表面的鹽分值，將清理等級達到2.5級以上。如果只是采用低碳合金鋼丸，清理等級達到要求的標準，但是表面粗糙度達不到標準；如果只采用鉻鉬合金鋼砂進行清理，清理的表面粗糙度達到要求，可是清理等級又沒有保證了。如果不加入低碳合金鋼丸，鉻鉬合金鋼砂的流動性差，對機器的損傷也較大。低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂以合理的配比，才能使鋼板表面的鹽分、油脂等污物清理達到較好的效果，以達到PSPC標準的要求。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。權利要求船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于將低碳合金鋼丸與鉻鉬合金鋼砂按照重量配比為10％～30％∶70％～90％的比例混合制成。2.根據權利要求1所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于所述的低碳合金鋼丸為S170、S230、S280、S330或S390中的任意三種或三種以上，按等比例混合。3.根據權利要求1所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于所述的低碳合金鋼丸為S330。4.根據權利要求1、2或3所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于所述的低碳合金鋼丸的制作工藝步驟為a、熔煉采用電弧爐或中頻感應爐熔煉，溫度為1600°C164(TC，化學成分按重量百分比為碳0.08%0.20%，硅0.10%0.20%，錳1.0%1.5%，硫《0.020%，磷《0.025%，其余為鐵；b、造粒采用離心造粒成型；C、烘干將造粒成型后的低碳合金鋼丸放入烘干爐內烘干；d、粗分將烘干的低碳合金鋼丸放入不同篩目的篩網上進行粗略篩選；e、淬火將粗分的低碳合金鋼丸加熱到89092(TC后保溫1540min水冷；f、回火將低碳合金鋼丸加熱到180°C26(TC保溫6080min后空冷；g、精篩用不同篩目的篩分選出粒度不同的低碳合金鋼丸。5.根據權利要求4所述的船舶表面清理專用混合磨料，其特征在于低碳合金鋼丸的洛氏硬度為40-50HRC。6.根據權利要求1所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于所述的鉻鉬合金鋼砂為G25、G40、G50和G80的混合物，混合比例為0《G25《30%，40%《G40《70%，0《G50《45%，0《G80《15%。7.根據權利要求1或6所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于所述的鉻鉬合金鋼砂的制作工藝步驟為a、熔煉采用電弧爐或中頻感應爐熔煉，溫度為1590°C164(TC，化學成分按重量百分比為碳O.85%1.20%，硅0.60%1.50%，錳0.60%1.50%，鉻0.10%0.45%，鉬0.10%0.45%，硫《0.020%，磷《0.025%，其余為鐵;b、造粒采用離心造粒成型；C、烘干將造粒成型后的鉻鉬合金鋼丸放入烘干爐內烘干；d、粗分將烘干的鉻鉬合金鋼丸放入不同篩目的篩網上進行粗略篩選；e、淬火將粗分后鉻鉬合金鋼丸加熱到78082(TC保溫1540min后水冷；f、破碎將鉻鉬鋼丸直接進行破碎形成鋼砂；g、回火將鉻鉬合金鋼砂加熱到回火溫度，保溫6080min后空冷；h、精篩用不同篩目的篩分選出粒度不同的鉻鉬合金鋼砂。8.根據權利要求7步驟g所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于回火溫度為380°C45(TC，獲得洛氏硬度為5060HRC的低硬度鉻鉬合金鋼砂。9.根據權利要求7步驟g所述的船舶專用表面清理混合磨料，其特征在于回火溫度為180°C26(TC，獲得洛氏硬度為6065HRC的高硬度鉻鉬合金鋼砂。全文摘要船舶專用表面清理混合磨料，屬于混合金屬磨料
技術領域：
，具體涉及一種船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處表面清理用混合金屬磨料。其特征在于將低碳合金鋼丸與鉻鉬合金鋼砂按照重量配比為10％～30％∶70％～90％的比例混合制成。本發明所用的低碳合金鋼丸和鉻鉬合金鋼砂具有良好的耐破碎、耐沖擊和抗疲勞性能，在清理金屬表面的過程中不會產生大量粉塵，對金屬表面的清潔起到了很好的效果。選用合理的配比對于達到規定的粗糙度和鹽分值要求也起到了良好的作用，提高了清理效率，降低了生產成本，節約了能耗。文檔編號C09K3/14GK101774158SQ20101011212公開日2010年7月14日申請日期2010年2月10日優先權日2010年2月10日發明者韓慶吉申請人:淄博大亞金屬科技股份有限公司