早期金屬磨料的材質(zhì)是白口鑄鐵,白口鑄鐵硬度高,但是由于脆性大,易破碎,已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的要求,基本被淘汰。國(guó)外從19世紀(jì)50年代發(fā)展了第二代金屬磨料高碳鋼丸,在金屬表面清理、除銹和金屬?gòu)?qiáng)化等方面,迅速取代了傳統(tǒng)的白口鑄鐵鋼丸。
國(guó)內(nèi)高碳鋼丸的研究始于19世紀(jì)80年代,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6484—86和GB6485—86的規(guī)定,普通鋼丸的化學(xué)成分:0.85%~1.20%C,0.40%~1.50%Si,0.60%~1.20%Mn,P≤0.05%,S≤0.05%。熱處理后的組織一般為回火索氏體、回火屈氏體、回火馬氏體加殘余奧氏體。回火索氏體的硬度很低,一般為30HRC左右,耐磨性不足。根據(jù)企業(yè)要求,為了提高產(chǎn)品硬度,使鋼丸硬度達(dá)到50HRC左右,有些廠家采用低溫回火,獲得回火馬氏體加殘余奧氏體組織。雖然硬度提高了,但是韌性低,破碎率高,難以滿足用戶生產(chǎn)的要求。
本研究是在保證產(chǎn)品有足夠硬度的基礎(chǔ)上,提高鋼丸的韌性,既提高鋼丸的清理效率,同時(shí)又延長(zhǎng)鋼丸的使用壽命。通過調(diào)整鋼丸的化學(xué)成分進(jìn)行微合金化,采用等溫淬火熱處理工藝獲得下貝氏體為主的混合組織,達(dá)到提高鋼丸性能。