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JP6841280B2 - Surface treatment method for projectiles and hot forged products using the projectiles - Google Patents
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JP6841280B2 - Surface treatment method for projectiles and hot forged products using the projectiles - Google Patents

Surface treatment method for projectiles and hot forged products using the projectiles Download PDF

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Description

本開示は、熱間鍛造などにより製造された金属製品の表面に付着した酸化スケールを除去する工程で用いる鋳鉄製の投射材及び当該投射材を用いた表面処理方法に関する。 The present disclosure relates to a cast iron projecting material used in a step of removing oxide scale adhering to the surface of a metal product manufactured by hot forging or the like, and a surface treatment method using the projecting material.

従来、金属製品の表面に酸化物からなるスケールが付着した場合(例えば、鍛造などの加工)、そのスケールを除去するブラスト処理を行うために、硬質粒子からなる投射材を金属製品表面に投射するショットブラスト処理が行われている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, when a scale made of oxide adheres to the surface of a metal product (for example, processing such as forging), a projecting material made of hard particles is projected onto the surface of the metal product in order to perform a blast treatment for removing the scale. Shot blasting is performed (for example, Patent Document 1).

特開2001−121205号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-121205

多くの金属製品は、スケールを除去した後に、必要に応じて寸法の調整を行い、その後、対象とする金属製品に合わせた仕上げ加工を経て最終製品が完成する。例えば、軸受などの摺動部品を製造する場合、表面に潤滑油を保持するための小さな窪み(ディンプル)を多数設ける加工を行う。そのため、スケールを除去する工程において、金属表面を粗面化して適切なディンプルが形成することができればコストダウンに貢献する。しかし、スケールを除去し、かつ金属製品の表面に適切なディンプルを形成する能力を有する投射材及びブラスト加工法は存在しない。 For many metal products, after removing the scale, the dimensions are adjusted as necessary, and then the final product is completed by finishing processing according to the target metal product. For example, when manufacturing a sliding part such as a bearing, a process is performed in which a large number of small dents (dimples) for holding lubricating oil are provided on the surface. Therefore, in the step of removing the scale, if the metal surface can be roughened to form appropriate dimples, it contributes to cost reduction. However, there are no projectiles and blasting methods capable of removing scale and forming suitable dimples on the surface of metal products.

また、摺動部品に限らず、仕上げ加工においては、金属製品を治具に把持する必要がある。このため、金属製品の表面は把持力を増大させることができる程度に粗面化されていることが必要である。金属製品の表面を粗面化するためには、比較的大径の投射材を用いる必要がある。しかし、投射材の寸法を大きくするとカバレージ(一定面積当たりにおける投射材の実打痕面積)が低下する。よって、スケールを除去する効率が低下してしまう。更に、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去、例えば、マイクロクラックの封孔、をスケール除去と同時に行うことも要請されている。 Further, not only in sliding parts, but also in finishing, it is necessary to hold a metal product on a jig. Therefore, the surface of the metal product needs to be roughened to such an extent that the gripping force can be increased. In order to roughen the surface of a metal product, it is necessary to use a projecting material with a relatively large diameter. However, if the size of the projecting material is increased, the coverage (the actual dented area of the projecting material per fixed area) decreases. Therefore, the efficiency of removing the scale is reduced. Further, it is also required to remove defects existing on the surface layer of the metal product, for example, to seal microcracks at the same time as removing the scale.

つまり、スケール除去と粗面化、または表層部に存在する欠陥の除去を一度の処理で効率的に行うことに対する要請がある。しかし、それを可能にする投射材及び表面処理方法は存在しない。 That is, there is a demand for efficient scale removal and roughening, or removal of defects existing on the surface layer in a single process. However, there are no projection materials and surface treatment methods that make this possible.

そこで、本開示では、スケールが形成された金属製品に対して、効率的にスケールを除去するとともに、表面を粗面化、または、表層部に存在する欠陥の除去を行うことができる投射材及びその投射材を用いた表面処理方法を提供する。 Therefore, in the present disclosure, the projection material and the projection material capable of efficiently removing the scale, roughening the surface, or removing the defects existing in the surface layer portion of the metal product on which the scale is formed A surface treatment method using the projection material is provided.

本開示の一側面は、金属製品の表面に形成されたスケールをブラスト処理により除去するために用いる鋳鋼製の投射材である。この投射材は、第1群と第2群の投射材群を備える。第1群は、粒子径d1が第1粒子径区間d1max≧d1>d1minに属する投射材群であって、第1粒子径区間内に最大頻度P1を有する。第2群は、粒子径d2が第2粒子径区間d2max≧d2>d2minに属する投射材群であって、第2粒子径区間内に最大頻度P2を有する。第1群と第2群とは、d1max=d2minの関係を充足する。第1群と第2群とで構成される投射材の粒子径頻度分布は、実質的に連続している。 One aspect of the present disclosure is a cast steel projecting material used to remove scale formed on the surface of a metal product by blasting. This projecting material includes a group of projecting materials of a first group and a second group. The first group is a projecting material group in which the particle diameter d1 belongs to the first particle diameter section d1max ≧ d1> d1min, and has the maximum frequency P1 in the first particle diameter section. The second group is a projecting material group in which the particle diameter d2 belongs to the second particle diameter section d2max ≧ d2> d2min, and has the maximum frequency P2 in the second particle diameter section. The first group and the second group satisfy the relationship of d1max = d2min. The particle size frequency distribution of the projection material composed of the first group and the second group is substantially continuous.

第1群の投射材は、主にスケールの除去を効率的に行うことに寄与し、第2群の投射材は、スケールをブラスト処理により除去するとともに、金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去に寄与する。本開示の投射材では、投射材の粒子径分布を第1群の投射材と第2群の投射材との両方が存在するように調整することにより、それぞれの利点を維持し、不足するブラスト処理能力を補完することができる。つまり、スケールが形成された金属製品に対して、効率的にスケールを除去するとともに、表面を粗面化、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を十分に行うことができる。 The projecting material of the first group mainly contributes to the efficient removal of scale, and the projecting material of the second group removes the scale by blasting and roughens the surface of the metal product, or , Contributes to the removal of defects existing on the surface layer of metal products. In the projection material of the present disclosure, by adjusting the particle size distribution of the projection material so that both the projection material of the first group and the projection material of the second group are present, the advantages of each are maintained and the blast is insufficient. It can complement the processing power. That is, it is possible to efficiently remove the scale from the metal product on which the scale is formed, roughen the surface, and sufficiently remove the defects existing on the surface layer portion of the metal product.

一実施形態においては、d1min=0.710mm及びd2max=1.700mmであり、d1maxが1.000mm又は1.180mmであってもよい。この場合、金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を有効に行うことができる。 In one embodiment, d1min = 0.710 mm and d2max = 1.700 mm, and d1max may be 1.000 mm or 1.180 mm. In this case, it is possible to effectively roughen the surface of the metal product or remove defects existing in the surface layer portion of the metal product.

一実施形態においては、金属製品は熱間鍛造品であって、投射材はビッカース硬度がHV300〜HV600であってもよい。投射材は、HV300以上ではブラスト処理対象に対して十分な硬度であり、HV600以下では投射材が十分な靱性を有する。このため、ビッカース硬度がHV300〜HV600である投射材とすることで、十分な硬度と靱性とを併せ持つことができ、金属製品が熱間鍛造品であっても十分に表面処理をすることができる。 In one embodiment, the metal product may be a hot forged product and the projection material may have a Vickers hardness of HV300 to HV600. The projecting material has sufficient hardness for the blasting object at HV300 or higher, and the projecting material has sufficient toughness at HV600 or lower. Therefore, by using a projection material having a Vickers hardness of HV300 to HV600, it is possible to have both sufficient hardness and toughness, and even if the metal product is a hot forged product, sufficient surface treatment can be performed. ..

一実施形態においては、金属製品は摺動部品であって、最大頻度P1が粒子径区間1.180mm≧d1>1.000mm、前記最大頻度P2が粒子径区間1.700mm≧d2>1.400mmに存在してもよい。 In one embodiment, the metal product is a sliding component, the maximum frequency P1 is the particle size section 1.180 mm ≧ d1> 1.000 mm, and the maximum frequency P2 is the particle size section 1.700 mm ≧ d2> 1.400 mm. May be present in.

一実施形態において、d1min=0.600mm及びd2max=1.180mmであり、d1maxが1.000mm又は1.180mmであってもよい。この場合、金属製品は熱間鍛造品であって、投射材はビッカース硬度がHV300〜HV600であってもよい。さらに、金属製品は摺動部品であって、最大頻度P1が粒子径区間1.000mm≧d1>0.850mm、最大頻度P2が粒子径区間1.180mm≧d2>1.000mmに存在してもよい。 In one embodiment, d1min = 0.600 mm and d2max = 1.180 mm, and d1max may be 1.000 mm or 1.180 mm. In this case, the metal product may be a hot forged product, and the projection material may have a Vickers hardness of HV300 to HV600. Further, the metal product is a sliding component, and even if the maximum frequency P1 exists in the particle size section 1.000 mm ≧ d1> 0.850 mm and the maximum frequency P2 exists in the particle size section 1.180 mm ≧ d2> 1.000 mm. Good.

一実施形態において、d1min=0.600mm及びd2max=1.180mmであり、d1maxが1.000mm又は1.180mmであってもよい。この場合、金属製品は熱間鍛造品であって、投射材はビッカース硬度がHV300〜HV600であってもよい。さらに、金属製品は摺動部品であって、最大頻度P1が粒子径区間1.000mm≧d1>0.850mm、最大頻度P2が粒子径区間1.700mm≧d2>1.400mmに存在してもよい。 In one embodiment, d1min = 0.600 mm and d2max = 1.180 mm, and d1max may be 1.000 mm or 1.180 mm. In this case, the metal product may be a hot forged product, and the projection material may have a Vickers hardness of HV300 to HV600. Further, the metal product is a sliding component, and even if the maximum frequency P1 exists in the particle size section 1.000 mm ≧ d1> 0.850 mm and the maximum frequency P2 exists in the particle size section 1.700 mm ≧ d2> 1.400 mm. Good.

一実施形態において、投射材は全体が凸曲面で形成されていてもよい。この場合、例えば表面に無数の曲面を有するディンプルを形成することができる。また、投射材の接触面積が均一且つ広くなるので、金属製品の塑性変形が効率良く行われ、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を効率良く行うことができる。 In one embodiment, the projecting material may be entirely formed of a convex curved surface. In this case, for example, dimples having innumerable curved surfaces can be formed on the surface. Further, since the contact area of the projection material is uniform and wide, the plastic deformation of the metal product can be efficiently performed, and the defects existing on the surface layer portion of the metal product can be efficiently removed.

本開示の他の側面は、上記の投射材を用いた金属製品の表面処理方法であって、未使用の投射材を前記ブラスト装置に装填する投射材装填工程と、ブラスト装置の操業により投射材の粒子径分布を一定の粒子径分布が安定するオペレーティングミックスを形成するオペレーティングミックス形成工程と、投射材をブラスト装置により金属製品に投射して金属製品の表面のスケールを除去するとともに、金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表面の表層部に存在する欠陥の除去を行う表面処理工程と、を備える。 Another aspect of the present disclosure is a method for surface-treating a metal product using the above-mentioned projection material, which is a projection material loading step of loading an unused projection material into the blasting device and a projection material by operating the blasting device. The operating mix forming process of forming an operating mix in which the particle size distribution is stable, and the projection material is projected onto the metal product by a blasting device to remove the scale on the surface of the metal product, and the metal product The present invention includes a surface treatment step of roughening the surface or removing defects existing on the surface layer of the surface of the metal product.

この開示によれば、上記の投射材を用いて、オペレーティングミックス形成工程においてオペレーティングミックスを形成した状態で、金属製品の表面のスケールを除去するとともに、金属製品の表面の粗面化、または、前記金属製品表面の表層部に存在する欠陥の除去を効率的に行うことができる。 According to this disclosure, in the state where the operating mix is formed in the operating mix forming step by using the above-mentioned projection material, the scale of the surface of the metal product is removed, and the surface of the metal product is roughened or described above. Defects existing on the surface layer of the surface of the metal product can be efficiently removed.

一実施形態において、オペレーティングミックス形成工程後の投射材の粒子径分布は、0.250mm〜1.700mmであり、且つ最大頻度P1及びP2を有してもよい。この場合、スケールの除去と、最大頻度P1を有する粒度分布群の投射材による粗面化または表層部に存在する欠陥の除去と、を長時間にわたり両立することができる。 In one embodiment, the particle size distribution of the projectile after the operating mix forming step may be 0.250 mm to 1.700 mm and may have maximum frequencies P1 and P2. In this case, it is possible to achieve both the removal of scale and the roughening of the surface of the particle size distribution group having the maximum frequency P1 or the removal of defects existing in the surface layer portion for a long time.

一実施形態において、最大頻度P1及びP2が、P2≦P1を充足してもよい。 In one embodiment, the maximum frequencies P1 and P2 may satisfy P2 ≦ P1.

一実施形態では、オペレーティングミックス形成工程後の投射材の粒子径分布が、未使用の投射材と比べ、最大頻度P1及びP2の位置は変わらずに、最大頻度P1及びP2間の頻度Vが最大頻度P1及びP2に対して相対的に増大してもよい。このように構成した場合、第1群の投射材の効果及び第2群の投射材の効果を維持しつつ、最大頻度間の粒子径分布がブロードになる。このため、投射材による打痕の大きさが連続的な分布を有するので、カバレージを増大させることができ、表面処理を効率的に行うことができる。なお、「最大頻度P1及びP2間の頻度Vが最大頻度P1及びP2に対して相対的に増大する」とは、最大頻度P1と頻度Vとの差、及び、最大頻度P2と頻度Vとの差、の少なくとも一方が小さくなることを指す。 In one embodiment, the particle size distribution of the projecting material after the operating mix forming step does not change the positions of the maximum frequencies P1 and P2 as compared with the unused projecting material, and the frequency V between the maximum frequencies P1 and P2 is the maximum. It may increase relative to the frequencies P1 and P2. With this configuration, the particle size distribution between the maximum frequencies becomes broad while maintaining the effect of the projecting material of the first group and the effect of the projecting material of the second group. Therefore, since the size of the dents formed by the projection material has a continuous distribution, the coverage can be increased and the surface treatment can be efficiently performed. In addition, "the frequency V between the maximum frequencies P1 and P2 increases relatively with respect to the maximum frequencies P1 and P2" means the difference between the maximum frequency P1 and the frequency V, and the maximum frequency P2 and the frequency V. It means that at least one of the differences becomes smaller.

一実施形態では、前記金属製品は熱間鍛造により成型された摺動部品であり、前記表面処理工程により当該摺動部品の表面のスケールを除去するとともに、JIS−B0601:2000(JIS:Japanese Industrial Standards)にて規定される十点平均粗さRzを50μm〜60μmにしてもよい。この場合、摺動部品の表面処理工程では、後加工などにおいて好適な表面粗さに調整することができる。 In one embodiment, the metal product is a sliding component molded by hot forging, and the surface treatment step removes the scale on the surface of the sliding component, and JIS-B0601: 2000 (JIS: Japanese Industrial Standards). The ten-point average roughness Rz defined by Standards) may be 50 μm to 60 μm. In this case, in the surface treatment step of the sliding parts, the surface roughness can be adjusted to be suitable for post-processing and the like.

スケールが形成された金属製品に対して、効率的にスケールを除去するとともに、表面を粗面化、または、表層部に存在する欠陥の除去を行うことができる投射材及びその投射材を用いた表面処理方法が提供される。 For metal products on which scales were formed, a projection material and its projection material that can efficiently remove scales, roughen the surface, or remove defects existing on the surface layer were used. A surface treatment method is provided.

本開示の投射材の粒子径分布を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the particle size distribution of the projection material of this disclosure. (A)は、カバレージが100%に到達したときの投射密度を示す説明図である。(B)は、投射材の粒子径に対する1kgあたりの投射材の数を示す説明図である。(A) is an explanatory diagram showing the projection density when the coverage reaches 100%. (B) is an explanatory diagram showing the number of projecting materials per 1 kg with respect to the particle size of the projecting material. 投射材の粒子径と衝突エネルギーとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the particle diameter of a projecting material and collision energy. 投射材の粒子径と投射材の寿命値との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the particle diameter of a projecting material and the life value of a projecting material. 実施例の投射材のオペレーティングミックス形成工程後の粒子径分布を、オペレーティングミックス形成工程前の粒子径分布と比較して模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the particle size distribution after the operating mix forming process of the projection material of an Example in comparison with the particle size distribution before the operating mix forming process. 実施例の投射材のオペレーティングミックス形成工程前の粒子径分布である。It is the particle size distribution before the operating mix forming step of the projection material of an Example. 図6の投射材のオペレーティングミックス形成工程後の粒子径分布である。It is a particle size distribution after the operating mix forming step of the projection material of FIG. 実施例の投射材のオペレーティングミックス形成工程前の粒子径分布である。It is the particle size distribution before the operating mix forming step of the projection material of an Example. 図8の投射材のオペレーティングミックス形成工程後の粒子径分布である。It is a particle size distribution after the operating mix forming step of the projection material of FIG.

本開示に係る投射材は、ブラスト処理により金属製品の表面からスケールを除去するために用いることができる鋳鉄製(鋳鋼製)の投射材である。ここで、投射材の硬度はスケール除去の対象となる金属製品に応じて適宜選択することができる。本実施形態では、ギアやシリンダ、摺動部品などの熱間鍛造により製造(成型)される金属製品の表面処理に用いることができる投射材について説明する。 The projection material according to the present disclosure is a cast iron (cast steel) projection material that can be used to remove scale from the surface of a metal product by blasting. Here, the hardness of the projection material can be appropriately selected according to the metal product to be scale-removed. In this embodiment, a projection material that can be used for surface treatment of metal products manufactured (molded) by hot forging such as gears, cylinders, and sliding parts will be described.

投射材は、ビッカース硬度HV300〜HV600の範囲から選択された鉄系材料(鋳鉄)からなる球状のショットである。ここで、このような鉄系材料として、例えば、重量%でC:0.8%〜1.2%、Mn:0.35%〜1.20%、Si:0.40%〜1.50%、P≦0.05%、S≦0.05%、残部Fe及び不可避不純物を含む成分系であって、焼き戻しマルテンサイト組織および/またはベイナイト組織、または焼き入れマルテンサイト組織若しくはそれらに類する組織を有する粒子を採用することができる。このような粒子は例えば水アトマイズ法等の公知の方法で作製することができる。ここで、投射材は、HV300以上ではブラスト処理対象に対して十分な硬度であり、HV600以下では投射材が十分な靱性を有する。このように本開示の投射材は、十分な硬度と靱性とを併せ持つため、熱間鍛造品の表面のブラスト処理に用いることができる。ここで、ビッカース硬度HVは日本工業規格JIS Z 2244(2009)に基づくものである。 The projection material is a spherical shot made of an iron-based material (cast iron) selected from the range of Vickers hardness HV300 to HV600. Here, as such an iron-based material, for example, in terms of weight%, C: 0.8% to 1.2%, Mn: 0.35% to 1.20%, Si: 0.40% to 1.50. %, P ≤ 0.05%, S ≤ 0.05%, a component system containing the balance Fe and unavoidable impurities, and has a tempered martensite structure and / or a bainite structure, or a hardened martensite structure or the like. Particles having a texture can be adopted. Such particles can be produced by a known method such as a water atomization method. Here, the projecting material has sufficient hardness for the blasting object at HV300 or higher, and the projecting material has sufficient toughness at HV600 or lower. As described above, since the projection material of the present disclosure has sufficient hardness and toughness, it can be used for blasting the surface of a hot forged product. Here, the Vickers hardness HV is based on the Japanese Industrial Standards JIS Z 2244 (2009).

図1に投射材の粒子径分布を模式的に示す。横軸は粒子径、縦軸は重量分率である。投射材は、主にスケールの除去に寄与する第1粒子径区間d1max≧d1>d1min(粒子径d1)に属する投射材群であって、当該粒子径区間内に最大頻度P1を有する第1群と、主に金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去に寄与する第2粒子径区間d2max≧d2>d2min(粒子径d2)に属する投射材群であって、当該粒子径区間内に最大頻度P2を有する第2群と、を備えている。ここで、第1群と第2群とは、d1max=d2minの関係を充足する。また、第1群と第2群とで構成される投射材の粒子径頻度分布は、実質的に連続している。以下では、最大頻度P1及びP2間の頻度をV(V1,V2,…)とする。 FIG. 1 schematically shows the particle size distribution of the projection material. The horizontal axis is the particle size and the vertical axis is the weight fraction. The projecting material is a group of projecting materials belonging to the first particle size section d1max ≧ d1> d1min (particle size d1) that mainly contributes to the removal of scale, and is the first group having the maximum frequency P1 within the particle size section. In the projecting material group belonging to the second particle size interval d2max ≧ d2> d2min (particle size d2), which mainly contributes to roughening the surface of the metal product or removing defects existing on the surface layer of the metal product. It is provided with a second group having a maximum frequency P2 within the particle size interval. Here, the first group and the second group satisfy the relationship of d1max = d2min. Further, the particle size frequency distribution of the projection material composed of the first group and the second group is substantially continuous. In the following, the frequency between the maximum frequencies P1 and P2 is V (V1, V2, ...).

ここで、「粒子径区間d1max≧d>d1minの粒子」とは、JIS Z8801(2006)に規程の公称目開きd1maxの標準ふるいを通過し、公称目開きd1minの標準ふるいで捕獲された(通過しない)粒子を示す。例えば、「粒子径区間1.700mm≧d>1.400mmの粒子」とは、JIS Z8801(2006)に規程の公称目開き1.700mmの標準ふるいを通過し、公称目開き1.400mmの標準ふるいで捕獲された(通過しない)粒子を示す。また、粒子径区間の下限値以下の小径の粒子を最大5%程度含むことを許容するものとする。なお、各図において、横軸の粒子径は、粒子径区間の下限値を代表値として示している。例えば、粒子径1.400mmと表記した場合には、「粒子径区間1.700mm≧d>1.400mmの粒子」を示す。 Here, the “particles having a particle size interval d1max ≧ d> d1min” are passed through a standard sieve having a nominal opening d1max specified in JIS Z8801 (2006) and captured by a standard sieve having a nominal opening d1min (passing). Does not) show particles. For example, "particles having a particle size section of 1.700 mm ≥ d> 1.400 mm" means that JIS Z8801 (2006) has passed a standard sieve having a nominal opening of 1.700 mm and a standard having a nominal opening of 1.400 mm. Indicates particles captured (not passed) by sieving. Further, it is allowed to include a maximum of about 5% of particles having a small diameter equal to or less than the lower limit of the particle diameter section. In each figure, the particle diameter on the horizontal axis shows the lower limit value of the particle diameter section as a representative value. For example, when the particle size is 1.400 mm, it means "particles having a particle size section of 1.700 mm ≥ d> 1.400 mm".

第1群の投射材は、スケールの除去を効率的に行うために、より少ない投射量でカバレージを増大させることが必要である。図2の(A)は、カバレージが100%に到達したときの粒子径と投射密度との関係を示すグラフである。横軸が粒子径、縦軸が投射密度である。投射密度の評価は、インペラー式ブラスト装置を用い、投射速度73m/sで硬さHV200のSUJ2(高炭素クロム軸受鋼鋼材)製ターゲットに投射材をワーク1及びワーク2に衝突させて行った。投射後のワークはマイクロスコープで外観撮影を行い、標準写真との比較によりカバレージの評価を行った。 The first group of projectiles needs to increase coverage with a smaller amount of projectile in order to efficiently remove scale. FIG. 2A is a graph showing the relationship between the particle size and the projection density when the coverage reaches 100%. The horizontal axis is the particle diameter and the vertical axis is the projection density. The projection density was evaluated by colliding the projection material with the work 1 and the work 2 against a SUJ2 (high carbon chrome bearing steel material) target having a projection speed of 73 m / s and a hardness of HV200 using an impeller type blasting device. The appearance of the work after projection was photographed with a microscope, and the coverage was evaluated by comparing it with the standard photograph.

粒子径が小さい程、小さい投射密度でカバレージが100%に到達する傾向が認められた。これは、粒子径が小さい程、単位質量あたりの投射材の数が多いので、投射材が金属製品に接触する機会が多いためである。図2の(B)は、投射材の粒子径に対する1kgあたりの投射材の数のグラフである。横軸が粒子径、縦軸が単位質量あたりの投射材数である。投射材の粒子径が1.000mm以下となると、単位質量あたりの投射材の数が上昇していることが判る。従って、スケール除去を効率的に行うために、粒子径は1.000mm以下とすることができる。また、粒子径が0.500mm以下の投射材は、後述するブラスト処理において、セパレーター、集塵機で除去されやすく、投射材寿命の低下につながる。このため、粒子径は0.600mmを超えるとしてもよい。 The smaller the particle size, the more the coverage tended to reach 100% with a smaller projection density. This is because the smaller the particle size, the larger the number of projecting materials per unit mass, and the more opportunities the projecting materials come into contact with metal products. FIG. 2B is a graph of the number of projecting materials per kg with respect to the particle size of the projecting material. The horizontal axis is the particle diameter, and the vertical axis is the number of projectiles per unit mass. It can be seen that when the particle size of the projecting material is 1.000 mm or less, the number of projecting materials per unit mass increases. Therefore, the particle size can be 1.000 mm or less in order to efficiently remove the scale. Further, the projecting material having a particle size of 0.500 mm or less is easily removed by a separator and a dust collector in the blasting treatment described later, which leads to a decrease in the life of the projecting material. Therefore, the particle size may exceed 0.600 mm.

第2群の投射材は、スケールをブラスト処理により除去するとともに、主に金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表層部に存在する欠陥を除去するために、十分な衝突エネルギーを有することが必要である。図3は、単一粒径の投射材の粒子径と衝突エネルギーとの関係を示すグラフである。横軸が粒子径、縦軸が一粒あたりの衝突エネルギーである。ここで、衝突エネルギーは、投射材重量M、速度Vにおいて、1/2×M×V2(M=ρ×4/3×πr)から算出した。なお、ρ=7.5g/cm、V=70m/sである。熱間鍛造品の表面の粗面化には、少なくとも0.01J/個の衝突エネルギーが必要である。このため、粒子径は1.000mm以上とすることができる。また、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去、例えば、マイクロクラックの封孔処理には、1.200mm以上の粒子径とすることができる。The second group of projectiles provides sufficient collision energy to remove scale by blasting and mainly to remove roughening of the surface of the metal product or defects existing on the surface layer of the metal product. It is necessary to have. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the particle size of a projecting material having a single particle size and the collision energy. The horizontal axis is the particle diameter, and the vertical axis is the collision energy per particle. Here, the collision energy was calculated from 1/2 × M × V2 (M = ρ × 4/3 × πr 3) at the projecting material weight M and the velocity V. In addition, ρ = 7.5 g / cm 3 , V = 70 m / s. At least 0.01 J / piece of collision energy is required to roughen the surface of the hot forged product. Therefore, the particle size can be 1.000 mm or more. Further, for removing defects existing in the surface layer portion of the metal product, for example, for sealing microcracks, the particle size can be 1.200 mm or more.

次に、投射材の寿命から適切な粒子径を検討した。図4は、投射材の粒子径と寿命値との関係を示すグラフである。横軸が粒子径、縦軸が寿命値である。投射材の寿命試験は、SAE J445(SAE:Society of Automotive Engineers)に規定の100%Replacement Methodに準拠し、アーヴィン式ライフテスターを用い、投射速度60m/s、ターゲット硬さHRC65(HRC:Rockwell hardness)とし、カットオフ値はone screen下の篩目で測定実施した。一定衝突回数毎に破砕した投射材を篩別除去するとともに、残留した投射材の重量を測定し、残留した投射材が最初の30%以下となるまで試験を行った。この試験により得た衝突回数と残留投射材の重量割合の関係を示す寿命曲線を積分して求められる数値を寿命値とした。 Next, an appropriate particle size was examined from the life of the projecting material. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the particle size of the projecting material and the lifetime value. The horizontal axis is the particle diameter and the vertical axis is the lifetime value. The life test of the projecting material conforms to the 100% Replacement Measurement specified in SAE J445 (SAE: SAE: Society of Automotive Engineers), uses an Irvine life tester, has a projection speed of 60 m / s, and has a target hardness of HRC65 (HRC: Rockwell). ), And the cutoff value was measured by a mesh under one screen. The crushed projectile was removed by sieving every fixed number of collisions, the weight of the residual projectile was measured, and the test was conducted until the residual projectile was 30% or less of the initial amount. The value obtained by integrating the life curve showing the relationship between the number of collisions obtained by this test and the weight ratio of the residual projecting material was taken as the life value.

投射材の粒子径が大きい程、寿命が短くなる傾向となった。投射材の寿命値は1000サイクル以上が要求されることが多い。このため、第2群の投射材は、1.700mm以下とすることができる。また、粒子径が大きい投射材を用いると、ブラスト装置の損傷、例えば、部品の摩耗などが大きくなる。このため、必要以上に粒子径を大きくしなくてもよい。 The larger the particle size of the projecting material, the shorter the life. The life value of the projecting material is often required to be 1000 cycles or more. Therefore, the projection material of the second group can be 1.700 mm or less. Further, when a projection material having a large particle size is used, damage to the blasting device, for example, wear of parts becomes large. Therefore, it is not necessary to increase the particle size more than necessary.

第1群の投射材のみでは、カバレージを向上させることができるので効率的なスケール除去を行うことができるが、金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を十分に行うことができない。 With only the first group of projection materials, coverage can be improved and efficient scale removal can be performed, but the surface of the metal product is roughened or defects existing on the surface layer of the metal product are present. The removal cannot be done sufficiently.

一方、第2群の投射材のみでは、金属製品の表面の粗面化、または、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を十分に行うことができるが、単位重量あたりの粒子数が少なくなるため、カバレージ(一定面積当たりにおける投射材の実打痕面積)の低下に繋がる。 On the other hand, the projection material of the second group alone can sufficiently roughen the surface of the metal product or remove defects existing on the surface layer of the metal product, but the number of particles per unit weight is small. Therefore, it leads to a decrease in coverage (actual dent area of the projection material per fixed area).

本開示の投射材では、投射材の粒子径分布を第1群の投射材と第2群の投射材との両方が存在するように調整することにより、それぞれの利点を維持し、不足するブラスト処理能力を補完することができる。つまり、スケールが形成された金属製品に対して、効率的にスケールを除去するとともに、表面を粗面化、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を十分に行うことができる。ここで、第1群と第2群とは、d1max=d2minの関係を充足してもよい。また、第1群と第2群とで構成される投射材の粒子径頻度分布は、実質的に連続している。これにより、表面処理による打痕の大きさが連続的な分布を有するため、カバレージを増大させることができ、表面処理を効率的に行うことができる。この効果を奏するために、d1max=d2minを1.000mmとしてもよく、1.180mmとしてもよい。 In the projection material of the present disclosure, by adjusting the particle size distribution of the projection material so that both the projection material of the first group and the projection material of the second group are present, the advantages of each are maintained and the blast is insufficient. It can complement the processing power. That is, it is possible to efficiently remove the scale from the metal product on which the scale is formed, roughen the surface, and sufficiently remove the defects existing on the surface layer portion of the metal product. Here, the first group and the second group may satisfy the relationship of d1max = d2min. Further, the particle size frequency distribution of the projection material composed of the first group and the second group is substantially continuous. As a result, since the size of the dents due to the surface treatment has a continuous distribution, the coverage can be increased and the surface treatment can be performed efficiently. In order to obtain this effect, d1max = d2min may be set to 1.000 mm or 1.180 mm.

ここで、粗面化、または表層部に存在する欠陥の除去を有効に行うために、第1群の投射材の比率を調整して、最大頻度P1及びP2がP2≦P1を充足してもよい。 Here, even if the maximum frequencies P1 and P2 satisfy P2 ≦ P1 by adjusting the ratio of the projecting materials of the first group in order to effectively perform roughening or removal of defects existing in the surface layer portion. Good.

金属製品は摺動部品である場合には、最大頻度P1が粒子径区間1.000mm≧d1>0.850mm、最大頻度P2が粒子径区間1.700mm≧d2>1.400mmに存在するような投射材を用いることができる。あるいは、最大頻度P1が粒子径区間1.180mm≧d1>1.000mm、最大頻度P2が粒子径区間1.700mm≧d2>1.400mmに存在するような投射材を用いてもよい。また、表面粗さを小さくしたい場合には、最大頻度P1が粒子径区間1.000mm≧d1>0.850mm、最大頻度P2が粒子径区間1.180mm≧d2>1.000mmに存在するような投射材を用いることができる。 When the metal product is a sliding component, the maximum frequency P1 exists in the particle size section 1.000 mm ≧ d1> 0.850 mm, and the maximum frequency P2 exists in the particle size section 1.700 mm ≧ d2> 1.400 mm. A projection material can be used. Alternatively, a projection material may be used such that the maximum frequency P1 exists in the particle size section 1.180 mm ≧ d1> 1.000 mm and the maximum frequency P2 exists in the particle size section 1.700 mm ≧ d2> 1.400 mm. Further, when it is desired to reduce the surface roughness, the maximum frequency P1 exists in the particle size section 1.000 mm ≧ d1> 0.850 mm, and the maximum frequency P2 exists in the particle size section 1.180 mm ≧ d2> 1.000 mm. A projection material can be used.

投射材の粒度分布は、ワークである金属製品の性状(形状、材質、スケールの状態、等)及び表面処理の目的に合わせて適宜変更することができる。例えば、d1min=0.710mm及びd2max=1.700mmとし、d1maxが1.000mm又は1.180mmとしてもよい。あるいは、d1min=0.600mm及びd2max=1.180mmとし、d1max=d2minを1.000mm又は1.180mmとしてもよい。あるいは、d1min=0.600mm及びd2max=1.700mmとし、d1max=d2minを1.000mm又は1.180mmとしてもよい。いずれの場合においても、最大頻度P1及びP2を有し、且つ実質的に連続している粒度分布を有することで、スケールが形成された金属製品に対して、効率的にスケールを除去するとともに、表面を粗面化、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を十分に行うことができる。 The particle size distribution of the projecting material can be appropriately changed according to the properties (shape, material, scale state, etc.) of the metal product as the work and the purpose of the surface treatment. For example, d1min = 0.710 mm and d2max = 1.700 mm, and d1max may be 1.000 mm or 1.180 mm. Alternatively, d1min = 0.600 mm and d2max = 1.180 mm may be set, and d1max = d2min may be set to 1.000 mm or 1.180 mm. Alternatively, d1min = 0.600 mm and d2max = 1.700 mm may be set, and d1max = d2min may be set to 1.000 mm or 1.180 mm. In either case, having the maximum frequencies P1 and P2 and having a substantially continuous particle size distribution allows efficient scale removal and scale removal for scaled metal products. The surface can be roughened and defects existing on the surface layer of the metal product can be sufficiently removed.

投射材は、水アトマイズ法等の公知の方法により作製した粒子をJIS Z 8801(2006)に規定の篩目の篩を用いて分級し、所望の粒子径分布となるように混合、調整して作製することができる。 As the projection material, particles prepared by a known method such as a water atomization method are classified by using a sieve having a sieve specified in JIS Z 8801 (2006), and mixed and adjusted so as to have a desired particle size distribution. Can be made.

次に、上記の投射材を使用して、ブラスト処理によりスケール除去及び粗面化または封孔処理を行う表面処理方法について説明する。 Next, a surface treatment method for performing scale removal and roughening or sealing treatment by blasting using the above-mentioned projection material will be described.

本開示の投射材を用いて金属製品の表面処理を行うには、例えば、特許文献1に記載のような公知の遠心型ブラスト装置を用いることができる。なお、本開示のブラスト処理方法は当該ブラスト装置を用いた方法に限定されるものではない。 In order to perform surface treatment of a metal product using the projection material of the present disclosure, for example, a known centrifugal blasting apparatus as described in Patent Document 1 can be used. The blasting method of the present disclosure is not limited to the method using the blasting device.

ブラスト装置は、投射材の貯留及び定量供給を行うホッパー、投射材を投射するインペラーユニット、投射材を循環させる循環装置、投射材と砂やスケールとを分離するセパレーター及び集塵装置を備えている。 The blasting device is equipped with a hopper that stores and quantitatively supplies the projection material, an impeller unit that projects the projection material, a circulation device that circulates the projection material, a separator that separates the projection material from sand and scale, and a dust collector. ..

投射材は、ホッパーからインペラーユニットに投入され、インペラーユニットに投入された投射材は、インペラーユニット内で加速されて投射室内に配置された金属製品へと投射される。これにより、金属製品のブラスト処理を行なう。 The projecting material is thrown into the impeller unit from the hopper, and the projecting material thrown into the impeller unit is accelerated in the impeller unit and projected onto a metal product arranged in the projection chamber. As a result, the metal product is blasted.

投射された投射材は、ブラスト処理により金属製品から除去されたスケールとともに循環装置により回収され、セパレーターに送られる。 The projected projectile is collected by the circulation device together with the scale removed from the metal product by the blasting process and sent to the separator.

セパレーターでは投射材をエプロン状に落下させ、集塵機により生じる気流により砂、スケール及び粉砕された微細な投射材を選別し、それらを集塵機及び装置外へ排出する。ブラスト処理に有効な投射材は再度、インペラーユニットに供給され、循環使用される。 In the separator, the projecting material is dropped in the shape of an apron, sand, scale and crushed fine projecting material are sorted by the air flow generated by the dust collector, and they are discharged to the outside of the dust collector and the device. The projectile material effective for the blasting process is supplied to the impeller unit again and used for circulation.

装置外へ排出された量だけ装置内投射材量が減少するので、減少量に対応した量の投射材を補給する必要がある(未使用の投射材をブラスト装置に装填する投射材装填工程)。投射材の減少はインペラーユニットの負荷電流値により検知され、新たな投射材がホッパーに自動的にもしくは手動に補給される。 Since the amount of projecting material in the device is reduced by the amount discharged to the outside of the device, it is necessary to replenish the amount of projecting material corresponding to the reduced amount (projecting material loading process of loading unused projecting material into the blasting device). .. The decrease in projecting material is detected by the load current value of the impeller unit, and new projecting material is automatically or manually replenished to the hopper.

上記投射、微粉の装置外排出、補給を繰り返し行う一連の操作の結果、装置内投射材の粒子径分布は、未使用の投射材の粒子径分布とは異なる一定の粒子径分布で安定する(ブラスト装置の操業により投射材の粒子径分布を一定の粒子径分布が安定するオペレーティングミックスを形成するオペレーティングミックス形成工程)。この安定した粒子径分布の状態をオペレーティングミックスという。オペレーティングミックス形成工程後、投射材をブラスト装置により金属製品に投射して金属製品の表面のスケールを除去するとともに、金属製品の表面の粗面化、または、金属製品表面の表層部に存在する欠陥の除去が行われる(表面処理工程)。投射材は、オペレーティングミックス形成後の装置内投射材の粒子径分布を効率的なブラスト処理が行えるように管理することが重要である。 As a result of a series of operations of repeatedly projecting, discharging fine powder from the device, and replenishing the particles, the particle size distribution of the projecting material in the device is stable with a constant particle size distribution different from the particle size distribution of the unused projecting material ( An operating mix forming step of forming an operating mix in which the particle size distribution of the projecting material is stabilized by operating the blasting device). This state of stable particle size distribution is called an operating mix. After the operating mix forming process, the projecting material is projected onto the metal product by a blasting device to remove the scale on the surface of the metal product, and the surface of the metal product is roughened or defects existing on the surface layer of the surface of the metal product. Is removed (surface treatment step). It is important for the projecting material to manage the particle size distribution of the projecting material in the device after forming the operating mix so that efficient blasting can be performed.

本開示の投射材を用いると、特別な装置、方法によることなく、オペレーティングミックス形成工程後におけるブラスト装置内の粒子径分布を、ブロードに(例えば、0.250mm〜1.700mm)し、且つ最大頻度P1及びP2を有するようにすることができる。そして、未使用の投射材と比べ、最大頻度P1及びP2の位置(粒子径)は変わらずに、最大頻度P1及びP2間の頻度Vが最大頻度P1及びP2に対して相対的に増大するという特徴的な分布にすることができる。これによれば、第1群の投射材の効果及び第2群の投射材の効果を維持しつつ、最大頻度間の粒子径分布がブロードになる。投射材による打痕の大きさが連続的な分布を有するので、カバレージを増大させることができ、表面処理を効率的に行うことができる。 By using the projection material of the present disclosure, the particle size distribution in the blasting device after the operating mix forming step can be broadened (for example, 0.250 mm to 1.700 mm) and maximized without any special device or method. It can have frequencies P1 and P2. Then, as compared with the unused projecting material, the positions (particle size) of the maximum frequencies P1 and P2 do not change, and the frequency V between the maximum frequencies P1 and P2 increases relatively with respect to the maximum frequencies P1 and P2. It can have a characteristic distribution. According to this, the particle size distribution between the maximum frequencies becomes broad while maintaining the effect of the projecting material of the first group and the effect of the projecting material of the second group. Since the size of the dents produced by the projecting material has a continuous distribution, coverage can be increased and surface treatment can be performed efficiently.

さらに、効率的なスケール除去を行いつつ、粗面化、または表層部に存在する欠陥の除去を有効に行うためには、オペレーティングミックス形成工程後におけるブラスト装置内の粒子径分布において、最大頻度P1及びP2がP2≦P1を充足するようにしてもよい。 Further, in order to effectively perform roughening or removal of defects existing on the surface layer while performing efficient scale removal, the maximum frequency P1 is used in the particle size distribution in the blasting apparatus after the operating mix forming step. And P2 may satisfy P2 ≦ P1.

投射材は、その全体が凸曲面で形成されてもよい。全体が凸曲面で形成された投射材を用いて表面処理工程を行った場合、例えば表面に無数の曲面を有するディンプルを形成することができる。このため、金属製品の摺動性を失うことなく表面に潤滑油を保持するためのディンプルを形成することができる。また、投射材の接触面積が均一且つ広くなるので、金属製品の塑性変形が効率良く行われ、金属製品の表層部に存在する欠陥の除去を効率良く行うことができる。なお、「全体が凸曲面で形成されている」とは、角部を有しない形状を指す。球状の粒子だけでなく、例えば円柱形状の粒子の角部を面取りして丸めた形状の粒子も含まれる。 The projecting material may be entirely formed of a convex curved surface. When the surface treatment step is performed using a projection material that is entirely formed of a convex curved surface, for example, dimples having an infinite number of curved surfaces can be formed on the surface. Therefore, dimples for holding the lubricating oil can be formed on the surface without losing the slidability of the metal product. Further, since the contact area of the projection material is uniform and wide, the plastic deformation of the metal product can be efficiently performed, and the defects existing on the surface layer portion of the metal product can be efficiently removed. In addition, "the whole is formed by a convex curved surface" means a shape having no corners. Not only spherical particles but also particles having a chamfered and rounded corners of, for example, cylindrical particles are included.

(変更例)
投射材の形態はショットに限定されるものではなく、グリット、カットワイヤなどを用いることもできる。
(Change example)
The form of the projecting material is not limited to shots, and grit, cut wire, and the like can also be used.

本開示の投射材及び表面処理方法は、鋼材からなる熱間鍛造品以外でも、スケールが形成される材料、製造方法の金属製品の表面処理に適用することができる。例えば、圧延鋼板のスケール除去等に適用することができる。 The projection material and the surface treatment method of the present disclosure can be applied to the surface treatment of a material on which a scale is formed and a metal product of a manufacturing method other than a hot forged product made of a steel material. For example, it can be applied to scale removal of rolled steel sheets.

(実施形態の効果)
本開示の投射材及びその投射材を用いた表面処理方法によれば、スケールが形成された金属製品に対して、効率的にスケールを除去するとともに、表面を粗面化、または、表層部に存在する欠陥の除去を行うことができる。特に、投射材の硬度、粒子径分布を適切に設定することにより、熱間鍛造品の表面処理に用いることができる。
(Effect of embodiment)
According to the projection material of the present disclosure and the surface treatment method using the projection material, the scale is efficiently removed from the metal product on which the scale is formed, and the surface is roughened or the surface layer portion is formed. The existing defects can be removed. In particular, by appropriately setting the hardness and particle size distribution of the projection material, it can be used for surface treatment of hot forged products.

以下、本開示の効果を確認するために行った実施例について説明する。 Hereinafter, examples performed for confirming the effect of the present disclosure will be described.

本開示の投射材を用いたスケール除去を行い、表面処理後の表面粗さを評価した。本試験に使用した被加工物は、材質をSUJとし、形状は円筒(円すいころ軸受の内輪)、試験に使用した投射試験装置は、ショットブラストSNTX−I型(新東工業株式会社)であり、投射速度73m/sにて実施した。投射密度は100%カバレージ到達時の投射密度とした。投射密度は、150kg/m〜300kg/mとした。また、評価項目は表面粗さであり、測定方法として、JIS−B0601:2000にて規定される十点平均粗さRz(μm)を採用した。Scale removal was performed using the projection material of the present disclosure, and the surface roughness after surface treatment was evaluated. The work piece used in this test is made of SUJ, the shape is a cylinder (inner ring of tapered roller bearing), and the projection test device used in the test is Shotblast SNTX-I type (Shinto Kogyo Co., Ltd.). , The projection speed was 73 m / s. The projection density was the projection density when 100% coverage was reached. Projection density was 150kg / m 2 ~300kg / m 2 . The evaluation item was surface roughness, and the ten-point average roughness Rz (μm) specified in JIS-B0601: 2000 was adopted as the measurement method.

投射材は、硬度HV450のスチールショットであって、最大頻度P1及びP2における粒子径及び最大頻度P1と最大頻度P2との比率を変えた投射材を用意し、試験に供した。試験は、投射材を投射試験装置に投入し、連続運転及び補給を繰り返してオペレーティングミックスを形成したのち投射試験を行った。 The projecting material was a steel shot having a hardness of HV450, and a projecting material in which the particle diameter at the maximum frequencies P1 and P2 and the ratio of the maximum frequency P1 and the maximum frequency P2 were changed was prepared and used for the test. In the test, the projection material was put into the projection test apparatus, continuous operation and replenishment were repeated to form an operating mix, and then the projection test was performed.

試験に用いた投射材の粒子径分布を下記に示す。
(1)第1群
最大頻度P1となる粒子径が0.710mm(粒子径区間0.850mm≧d1>0.710mm)、0.850mm(粒子径区間1.000mm≧d1>0.850mm)、1.000mm(粒子径区間1.180mm≧d1>1.000mm)の3水準
(2)第2群
最大頻度P2となる粒子径が1.400mm(粒子径区間1.700mm≧d2>1.400mm)、1.180mm(粒子径区間1.400mm≧d2>1.180mm)、1.000mm(粒子径区間1.180mm≧d2>1.000mm)の3水準
The particle size distribution of the projection material used in the test is shown below.
(1) The particle diameter at which the maximum frequency P1 of the first group is 0.710 mm (particle diameter section 0.850 mm ≧ d1> 0.710 mm), 0.850 mm (particle diameter section 1.000 mm ≧ d1> 0.850 mm), Three levels of 1.000 mm (particle size section 1.180 mm ≧ d1> 1.000 mm) (2) The particle size that is the maximum frequency P2 in the second group is 1.400 mm (particle size section 1.700 mm ≧ d2> 1.400 mm) ), 1.180 mm (particle diameter section 1.400 mm ≧ d2> 1.180 mm), 1.000 mm (particle diameter section 1.180 mm ≧ d2> 1.000 mm)

各条件における表面粗さ測定結果を表1に示す。このように、最大頻度P1及びP2に対応する適当な粒子径を選定することにより表面粗さを調整することができる。例えば、熱間鍛造により製造された摺動部品の表面処理工程では、後加工などにおいて好適な表面粗さRz50μm〜60μm程度に調整することができる。 Table 1 shows the surface roughness measurement results under each condition. In this way, the surface roughness can be adjusted by selecting an appropriate particle size corresponding to the maximum frequencies P1 and P2. For example, in the surface treatment step of a sliding part manufactured by hot forging, the surface roughness Rz can be adjusted to about 50 μm to 60 μm, which is suitable for post-processing and the like.

Figure 0006841280
Figure 0006841280

以下、上記の粒子径分布をグラフで示す。図5は、本開示の投射材のオペレーティングミックス形成工程後の粒子径分布を、オペレーティングミックス形成工程前の粒子径分布と比較して模式的に示す説明図である。第1群は最大頻度P1の粒子径が0.850mm、第2群は最大頻度P2の粒子径が1.400mmである。「イニシャル」は、オペレーティングミックス形成工程前の粒子径分布であり、「オペレーティングミックス」は、オペレーティングミックス形成工程後の粒子径分布である。オペレーティングミックス形成工程後の最大頻度P1,P2と頻度V1との差分は、イニシャルの最大頻度P1,P2と頻度V1との差分よりも小さい。また、オペレーティングミックス形成工程後の最大頻度P1,P2と頻度V2との差分は、イニシャルの最大頻度P1,P2と頻度V1との差分よりも小さい。このように、最大頻度P1及びP2の位置は変わらずに、最大頻度P1及びP2間の頻度V(V1,V2)が最大頻度P1及びP2に対して相対的に増大するという特徴的な分布になることが確認された。表1を参照すると、この投射材を用いることで表面粗さRz54.13μm程度に調整することができる。 The above particle size distribution is shown in a graph below. FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the particle size distribution of the projection material of the present disclosure after the operating mix forming step in comparison with the particle size distribution before the operating mix forming step. The first group has a maximum frequency P1 particle diameter of 0.850 mm, and the second group has a maximum frequency P2 particle diameter of 1.400 mm. “Initial” is the particle size distribution before the operating mix forming step, and “operating mix” is the particle size distribution after the operating mix forming step. The difference between the maximum frequencies P1 and P2 and the frequency V1 after the operating mix forming step is smaller than the difference between the initial maximum frequencies P1 and P2 and the frequency V1. Further, the difference between the maximum frequencies P1 and P2 and the frequency V2 after the operating mix forming step is smaller than the difference between the initial maximum frequencies P1 and P2 and the frequency V1. In this way, the positions of the maximum frequencies P1 and P2 do not change, and the frequency V (V1, V2) between the maximum frequencies P1 and P2 increases relatively with respect to the maximum frequencies P1 and P2. It was confirmed that With reference to Table 1, the surface roughness can be adjusted to about 54.13 μm by using this projection material.

図6は、実施例の投射材のオペレーティングミックス形成前の粒子径分布である。横軸は粒子径、縦軸は重量分率である。第1群が粒子径1.000mm、第2群の粒子径が1.400mmである。nは試験番号であり、平均は試験番号で示す試験結果の平均値である。図7は、図6の投射材のオペレーティングミックス形成後の粒子径分布である。このように、最大頻度P1及びP2の位置(粒子径)は変わらずに、最大頻度P1及びP2間の頻度Vが最大頻度P1及びP2に対して相対的に増大するという特徴的な分布になることが確認された。オペレーティングミックスの形成後の平均における最大頻度P2:最大頻度P1は18:23であり、P2≦P1を充足する。 FIG. 6 shows the particle size distribution of the projection material of the example before forming the operating mix. The horizontal axis is the particle size and the vertical axis is the weight fraction. The first group has a particle diameter of 1.000 mm, and the second group has a particle diameter of 1.400 mm. n is a test number, and the average is the average value of the test results indicated by the test number. FIG. 7 shows the particle size distribution of the projection material of FIG. 6 after forming the operating mix. In this way, the positions (particle size) of the maximum frequencies P1 and P2 do not change, and the frequency V between the maximum frequencies P1 and P2 increases relatively with respect to the maximum frequencies P1 and P2. It was confirmed that. The average maximum frequency P2 after the formation of the operating mix: the maximum frequency P1 is 18:23, which satisfies P2 ≦ P1.

図8は、実施例の投射材のオペレーティングミックス形成前の粒子径分布である。横軸は粒子径、縦軸は重量分率である。第1群が粒子径0.850mm、第2群の粒子径が1.000mmである。nは試験番号であり、平均は試験番号で示す試験結果の平均値である。図9は、図8の投射材のオペレーティングミックス形成後の粒子径分布である。このように、最大頻度P1及びP2の位置(粒子径)は変わらずに、最大頻度P1及びP2間の頻度Vが最大頻度P1及びP2に対して相対的に増大するという特徴的な分布になることが確認された。オペレーティングミックスの形成後の平均における最大頻度P2:最大頻度P1は23:24であり、P2≦P1を充足する。 FIG. 8 shows the particle size distribution of the projection material of the example before forming the operating mix. The horizontal axis is the particle size and the vertical axis is the weight fraction. The first group has a particle diameter of 0.850 mm, and the second group has a particle diameter of 1.000 mm. n is a test number, and the average is the average value of the test results indicated by the test number. FIG. 9 shows the particle size distribution of the projection material of FIG. 8 after forming the operating mix. In this way, the positions (particle size) of the maximum frequencies P1 and P2 do not change, and the frequency V between the maximum frequencies P1 and P2 increases relatively with respect to the maximum frequencies P1 and P2. It was confirmed that. The average maximum frequency P2 after the formation of the operating mix: the maximum frequency P1 is 23:24, which satisfies P2 ≦ P1.

Claims (6)

熱間鍛造品の表面に形成されたスケールをブラスト処理により除去すると共に前記熱間鍛造品の表面の粗面化、又は、前記熱間鍛造品の表層部に存在する欠陥を除去するために用いる鋳鋼製の投射材において、
ビッカース硬度がHV300〜HV600であり、
粒子径d1が第1粒子径区間1.000mm≧d1>0.600mmに属する投射材群であって、前記第1粒子径区間内に最大頻度P1を有する第1群と、
粒子径d2が第2粒子径区間1.180mm≧d2>1.000mmに属する投射材群であって、前記第2粒子径区間内に最大頻度P2を有する第2群と、を備え、
前記第1群と前記第2群とで構成される投射材の粒子径頻度分布は、粒子径1.000mmに対応する頻度が0よりも大きい、投射材。
It is used to remove the scale formed on the surface of the hot forged product by blasting and to roughen the surface of the hot forged product or to remove defects existing on the surface layer of the hot forged product. In cast steel projectiles
Vickers hardness is HV300-HV600,
The first group in which the particle diameter d1 belongs to the first particle diameter section 1.000 mm ≧ d1> 0.600 mm and has the maximum frequency P1 in the first particle diameter section, and the first group.
A projecting material group in which the particle diameter d2 belongs to the second particle diameter section 1.180 mm ≧ d2> 1.000 mm, and the second group having the maximum frequency P2 in the second particle diameter section is provided.
The particle size frequency distribution of the projection material composed of the first group and the second group is such that the frequency corresponding to the particle size of 1.000 mm is greater than 0.
熱間鍛造品の表面に形成されたスケールをブラスト処理により除去すると共に前記熱間鍛造品の表面の粗面化、又は、前記熱間鍛造品の表層部に存在する欠陥を除去するために用いる鋳鋼製の投射材において、
ビッカース硬度がHV300〜HV600であり、
粒子径d1が第1粒子径区間1.000mm≧d1>0.600mmに属する投射材群であって、前記第1粒子径区間内に最大頻度P1を有する第1群と、
粒子径d2が第2粒子径区間1.700mm≧d2>1.000mmに属する投射材群であって、前記第2粒子径区間内に最大頻度P2を有する第2群と、を備え、
前記第1群と前記第2群とで構成される投射材の粒子径頻度分布は、粒子径1.000mmに対応する頻度が0よりも大きい、投射材。
It is used to remove the scale formed on the surface of the hot forged product by blasting and to roughen the surface of the hot forged product or to remove defects existing on the surface layer of the hot forged product. In cast steel projectiles
Vickers hardness is HV300-HV600,
The first group in which the particle diameter d1 belongs to the first particle diameter section 1.000 mm ≧ d1> 0.600 mm and has the maximum frequency P1 in the first particle diameter section, and the first group.
A projecting material group in which the particle diameter d2 belongs to the second particle diameter section 1.700 mm ≧ d2> 1.000 mm, and the second group having the maximum frequency P2 in the second particle diameter section is provided.
The particle size frequency distribution of the projection material composed of the first group and the second group is such that the frequency corresponding to the particle size of 1.000 mm is greater than 0.
熱間鍛造品の表面に形成されたスケールをブラスト処理により除去すると共に前記熱間鍛造品の表面の粗面化、又は、前記熱間鍛造品の表層部に存在する欠陥を除去するために用いる鋳鋼製の投射材において、
ビッカース硬度がHV300〜HV600であり、
粒子径d1が第1粒子径区間1.180mm≧d1>0.600mmに属する投射材群であって、前記第1粒子径区間内に最大頻度P1を有する第1群と、
粒子径d2が第2粒子径区間1.700mm≧d2>1.180mmに属する投射材群であって、前記第2粒子径区間内に最大頻度P2を有する第2群と、を備え、
前記第1群と前記第2群とで構成される投射材の粒子径頻度分布は、粒子径1.180mmに対応する頻度が0よりも大きい、投射材。
It is used to remove the scale formed on the surface of the hot forged product by blasting and to roughen the surface of the hot forged product or to remove defects existing on the surface layer of the hot forged product. In cast steel projectiles
Vickers hardness is HV300-HV600,
The first group in which the particle diameter d1 belongs to the first particle diameter section 1.180 mm ≧ d1> 0.600 mm and has the maximum frequency P1 in the first particle diameter section, and the first group.
A projecting material group in which the particle diameter d2 belongs to the second particle diameter section 1.700 mm ≧ d2> 1.180 mm, and the second group having the maximum frequency P2 in the second particle diameter section is provided.
The particle size frequency distribution of the projection material composed of the first group and the second group is such that the frequency corresponding to the particle size of 1.180 mm is greater than 0.
前記熱間鍛造品は摺動部品であって、
前記最大頻度P1が粒子径区間1.180mm≧d1>1.000mm、前記最大頻度P2が粒子径区間1.700mm≧d2>1.400mmに存在する、請求項3に記載の投射材。
The hot forged product is a sliding part and
The projection material according to claim 3, wherein the maximum frequency P1 exists in the particle size section 1.180 mm ≧ d1> 1.000 mm, and the maximum frequency P2 exists in the particle size section 1.700 mm ≧ d2> 1.400 mm.
前記投射材は全体が凸曲面で形成されている請求項1〜4の何れか一項に記載の投射材。 The projection material according to any one of claims 1 to 4, wherein the projection material is entirely formed of a convex curved surface. 請求項1〜5の何れか一項に記載の前記投射材を用いた熱間鍛造品の表面処理方法であって、
未使用の投射材をブラスト装置に装填する投射材装填工程と、
前記ブラスト装置の操業により投射材の粒子径分布を一定の粒子径分布が安定するオペレーティングミックスを形成するオペレーティングミックス形成工程と、
前記投射材を前記ブラスト装置により前記熱間鍛造品に投射して前記熱間鍛造品の表面のスケールを除去するとともに、前記熱間鍛造品の表面の粗面化、または、前記熱間鍛造品の表面の表層部に存在する欠陥の除去を行う表面処理工程と、
を備える熱間鍛造品の表面処理方法。
A method for surface-treating a hot forged product using the projection material according to any one of claims 1 to 5.
The projection material loading process for loading unused projection material into the blasting device, and
An operating mix forming step of forming an operating mix in which the particle size distribution of the projection material is stabilized by the operation of the blasting device.
The projection material is projected onto the hot forged product by the blasting device to remove scale on the surface of the hot forged product, and the surface of the hot forged product is roughened or the hot forged product is roughened. A surface treatment process that removes defects existing on the surface layer of the surface of the
Bei obtain surface treatment method of hot forging a.
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