铸件清理中，钢丸钢砂如何最优配置

由于钢丸的性质与清理效率、表面粗糙度和清理成本有很大的关系，现对A、B、C三种钢丸的各项指标进行分析。

结果表明:粒度分布上，C钢丸偏大，B钢丸稍偏大，只有A钢丸粒度分布符合国标。在硬度分布上，清理铸件要求硬度为HRC40-50，B、C钢丸的硬度都有超过HRC50的，只有A钢丸的硬度合乎要求，且极差最小，仅为HRC5.8。

密度的高低和钢丸的寿命有直接的关系，若钢丸的密度低，则表明钢丸内部气孔和裂纹较多，或含碳量较高，在使用过程中很容易破碎。A钢丸气孔和微裂纹很少，密度较高，寿命达到2744.15转；B、C钢丸密度较低，气孔和微裂纹较多，寿命相应较低，仅为2452.05转和2218.42转。

此外，三种钢丸的成形过程不同，但都经二次淬火和回火处理。三种钢丸都为回火马氏体组织，但C钢丸的组织最粗大，因而对使用寿命有一定影响，而A、B钢丸的显微组织更细。综合分析，最后选定A钢丸进行试验。

02 试验

试验用钢丸为S460级配的A钢丸，级配钢丸由50%S460+30%S390+20%S330组成，一次性加料10t，清理工件的时间为45s，而原来使用单一粒度的S460钢丸的清理时间为50s。由于钢丸质量好，钢丸磨损是渐变过程，以后只需定期定量补充名义尺寸的钢丸保持级配不变。图5为表面粗糙度测量结果之一。

好的钢丸，在清理过程中钢丸的表面逐层剥落，钢丸逐渐变小，整个系统的钢丸粒度的组成就会慢慢变小。因此，钢丸的补充最好是不断地进行，以保证钢丸的数量和粒度组成不变，从而保证清理质量稳定。图6中所示的a曲线是一次加料过多，e曲线是加料时间间隔太长，这两种现象都造成清理效率降低和表面粗糙度的变化。

在抛丸处理过程中，好钢丸补充方式和粒度的变化对清理效率还会产生较大的影响。一方面，钢丸在叶片上被加速的过程中，大颗粒的钢丸首先离开叶片，小颗粒的钢丸后离开叶片，钢丸粒度组成不变，则抛头的热点不变，如果钢丸粒度发生变化，热点离开了工件，则清理效率就会降低。另一方面，清理效率不仅和冲击力有关，还和覆盖率有关。大颗粒的钢丸冲击力大，效果好，但每公斤的颗粒数有限，覆盖率低，清理效率并不是最高的，且造成表面粗糙；小颗粒的钢丸冲击力小，每颗钢丸的清理效果差，但每公斤钢丸的颗粒数多，因而覆盖率高，且能清理到细微之处，使表面粗糙度值降低。

级配钢丸含有40%~50%的名义尺寸的钢丸和渐变的较小钢丸，兼顾了清理时的冲击力和覆盖率，因此清理效率最高，表面粗糙度值较低。图7表示不同粒度的钢丸清理铸件的示意图，可见，级配钢丸的清理效率是最高的。

03 结论

（1）抛丸清理的铸件表面粗糙度与所用磨料的粒度及抛射速度有密切的关系，粒度越大，表面粗糙寿度值越高；抛射速度越高，表面粗糙度值越高；级配钢丸比单一粒度的钢丸得到的表面粗糙度值要低。

（2）应用级配钢丸对降低铸件表面粗糙对清理效率有较大影响，能提高铸件清理效率。

（3）加料方式对清理效率和表面粗糙度有很大的影响，及时补充加料，保持钢丸级配不变，才能保证清理效率不下降和铸件表面质量的稳定。

（4）抛丸时间对铸件的表面粗糙度有一定的影响，随着时间的延长，铸件的表面粗糙度值趋于某一定值。