钢丸
钢丸(Steel Shot)是一种用特种材料经特殊热处理制成的球状颗粒，通常是指直径在几毫米至数十毫米之间，由高碳或低碳钢制成的小球形物体。主要材质为优质钢材，广泛用于钢铁工件涂装前的去氧化皮和除锈处理，在这种情况中经常使用离心抛丸设备。圆球形状和较小的硬度使钢丸不会对设备产生较大磨损。钢丸也广泛用于铸件的清沙。当和适当的设备一起使用时，钢丸因为经久耐用，是您进行表面清理的最佳磨料。
钢丸主要种类：
(1)钢铁丸
钢铁丸的硬度一般是HRC40～50，加工硬金属，可将硬度提高到HRC57～62。它们的韧性较好，使用寿命是铸铁丸的几倍，应用广泛。
(2)铸铁丸
铸铁丸的硬度为HRC58～65，很脆，非常容易破碎，寿命短，应用不广泛。主要用于要求喷丸强度很高的地方。
(3)玻璃丸
玻璃丸的硬度比前两种丸低，主要用于不锈钢、钛、铝、镁及其他不允许铁质污染的情况。也可在钢铁喷丸后作第二次处理时用，以除去铁质污染，并降低零件表面的粗糙度。
钢丸的工作原理基于其独特的物理特性与抛丸设备的协同作用，通过高速动能传递实现金属表面处理，其核心流程与技术要点如下：
一、工作原理核心机制
钢丸通过抛丸机实现表面处理，其工作过程可分为三个阶段：
动能加载阶段：抛丸机叶轮以每分钟数千转高速旋转，将钢丸加速至50-80m/s速度，通过定向导流槽形成抛射流。该速度范围确保钢丸具备足够动能穿透氧化层，同时避免对基材造成过度损伤。
冲击强化阶段：高速钢丸以特定角度(通常45°-60°)撞击工件表面，产生塑性变形。单颗钢丸冲击能量可达0.5-2.0J，在0.1ms内形成直径0.5-2.0mm的塑性变形区，使表面硬度提升30%-50%。
循环回收阶段：设备内置的气流分级系统将丸料与杂质分离，丸料经筛分后返回料仓。该系统可实现95%以上丸料回收率，配合在线硬度检测装置，确保丸料硬度波动控制在±2HRC以内。
二、技术参数对处理效果的影响
1、粒度选择：
细粒度(0.2-0.6mm)适用于精密零件表面强化，可形成Ra0.8-1.6μm粗糙度
粗粒度(1.0-2.0mm)用于重型结构件除锈，处理效率可达8-12m²/h
2、硬度匹配：
低碳钢工件宜选用HRC40-45钢丸，避免基材开裂
高合金钢需使用HRC55-60钢丸，确保有效表面强化
3、抛射参数：
抛射角度每增加15°，覆盖密度提升20%
抛射距离控制在0.5-1.5m时，能量利用率最高
钢丸采用离心雾化成型技术，将熔融钢水通过高速旋转的离心盘甩入水中，实现急冷淬火。该工艺形成致密马氏体组织，赋予钢丸高强度与韧性。后续回火处理调控硬度至HRC40-60区间，使其兼具抗冲击性与耐磨性。典型化学成分包括：碳0.70-1.20%、锰0.35-1.20%、硅0.40-1.20%，硫磷杂质含量严格控制在≤0.05%。
1、技术性能优势
弹性疲劳特性：回火马氏体组织使钢丸在反复冲击中保持形变恢复能力，实验室数据显示单颗粒循环寿命可达2000-3500次，显著优于铸铁丸的50-400次。
表面处理效能：球形结构产生均匀应力场，在SAE J444标准测试中，对复杂型腔工件的覆盖率达98%以上，较角形磨料提升40%效率。
环境适应性：7.4g/cm³密度设计确保在喷丸设备中保持稳定动能传递，实测数据显示对H型钢的清理速度较传统工艺提升65%。
2、跨行业应用场景
重工业领域：在船舶制造中，对船板进行SA2.5级除锈处理，使涂层附着力提升至ISO 2409标准中的5B等级。在风电塔筒生产中，通过120μm表面粗糙度控制，使防腐涂层寿命延长至25年。
精密制造：汽车发动机曲轴强化处理中，采用S330规格钢丸进行0.5mm压痕深度控制，使疲劳寿命提升300%。航空发动机叶片喷丸强化时，通过控制丸粒硬度梯度，实现残余压应力层深度达0.3mm。
特种材料处理：在钛合金医疗植入物表面处理中，采用玻璃丸二次抛光工艺，将表面粗糙度控制在Ra0.1μm以内，满足ISO 13485医疗标准。
3、技术标准与质量控制
严格执行GB/T 18838.3-2008国家标准，关键检测指标包括：
硬度偏差：≤±3.0HRC
金相组织：回火马氏体含量≥95%
粒度分布：符合SAE J444标准筛分曲线
杂质含量：FeO≤0.5%、MnS夹杂物≤1级
一、原料选择与预处理
原料选择：钢丸生产通常使用高品质的碳素钢材料或废钢作为原材料，这些材料应具有一致的化学成分、良好的热处理响应性和高强度。
预处理：原材料在进入制造过程之前需要进行预处理，包括去除表面氧化物、清洗等步骤，以确保最终产品的均匀性和纯度。
二、成型工艺
熔炼：将筛选后的原材料送入高温熔炼炉中进行熔化，熔炼过程中需要严格控制炉温和熔炼时间，以确保金属液体的成分均匀性和无杂质程度。
离心雾化：金属液体熔炼完成后，通过离心雾化设备将其形成液滴。离心雾化法是通过离心力将金属液体雾化成细小液滴，这些液滴在空中迅速冷却凝固成球形颗粒，即钢丸的初步形态。
三、热处理工艺
淬火：对成型的钢丸进行淬火处理，以提高其硬度和耐磨性。淬火温度通常在高温区，具体温度根据钢丸的材质和性能要求而定。
回火：淬火后的钢丸需要进行回火处理，以消除淬火应力，提高韧性和塑性。回火温度通常低于淬火温度，具体温度和时间根据钢丸的材质和性能要求进行调整。
四、后处理工艺
干燥：对淬火和回火后的钢丸进行干燥处理，以去除其表面的水分和油污。
筛分与挑选：使用振动筛分机、精筛机等设备对钢丸进行筛分和挑选，将不同粒径的钢丸分开，同时去除不合格品。这一步骤确保钢丸的尺寸符合规定的要求。
选圆：通过选圆机对钢丸进行进一步筛选，确保钢丸的形状符合规定要求，提高钢丸的球形度。
五、质量检验与包装
质量检验：在钢丸制造过程的各个阶段，质量检验是必不可少的。这包括对原材料、加工过程和最终产品进行严格的检验和测试，常用的检验方法包括化学分析、金相显微镜观察、硬度测试、尺寸测量和表面质量评估等。
包装：将筛分和挑选后的合格钢丸进行包装，常见的包装方式有塑料袋包装、铁桶包装等。包装时需要注意防潮、防锈等措施。
