Có, corundum trắng có thể được sử dụng để phun cát các sản phẩm thép tốc độ cao (HSS) , nhưng ứng dụng này đòi hỏi phải kết hợp cẩn thận với các đặc tính vật liệu của HSS (độ cứng cao, độ dẻo dai cao, thường được sử dụng cho các chi tiết chính xác như dụng cụ cắt và khuôn) và mục đích phun cát (ví dụ: loại bỏ vảy oxit, loại bỏ bavia hoặc làm nhám bề mặt để xử lý sơ bộ). Cần lựa chọn đúng loại, kích thước hạt và thông số quy trình của corundum trắng để tránh làm hỏng phôi hoặc ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình gia công sau này.
I. Tại sao Corundum trắng phù hợp để phun cát HSS: Khả năng tương thích của lõi
Thép gió thường có độ cứng HRC 60–65 (tương đương độ cứng Mohs ~6,5–7,0), trong khi corundum trắng có độ cứng Mohs cao hơn nhiều, từ 8,8–9,2 . Ưu điểm về độ cứng này cho phép loại bỏ hiệu quả oxit bề mặt, gỉ sét, gờ đúc/rèn khỏi HSS, hoặc đạt được độ nhám bề mặt (Ra) được kiểm soát để chuẩn bị mạ trước hoặc mạ điện.
Ngoài ra, corundum trắng còn mang lại những lợi ích tương thích khác:
- Độ tinh khiết cao : Hàm lượng tạp chất thấp (ví dụ: Fe₂O₃, SiO₂), đặc biệt đối với corundum trắng lò cố định (Al₂O₃ ≥ 99,5%). Điều này ngăn ngừa cặn bám trên bề mặt HSS sau khi phun cát, tránh tác động tiêu cực đến quá trình xử lý nhiệt tiếp theo, độ bám dính của lớp phủ hoặc độ chính xác của linh kiện.
- Góc cạnh có thể điều chỉnh : Góc cạnh của các hạt corundum trắng có thể được điều chỉnh thông qua quy trình nghiền (ví dụ, corundum trắng lò nghiêng có các hạt tròn hơn một chút, trong khi corundum trắng lò cố định có góc cạnh hơn). Điều này cho phép lựa chọn “độ sắc bén” phù hợp với nhu cầu phun cát HSS.
- Độ ổn định hóa học tốt : Không phản ứng hóa học với HSS (chủ yếu gồm Fe, Cr, Mo, W, v.v.), ngăn ngừa ăn mòn bề mặt hoặc đổi màu sau khi phun cát.
II. Lựa chọn chính: Loại Corundum trắng, Kích thước hạt và Thông số quy trình
Mục tiêu cốt lõi của phun cát HSS thường là “loại bỏ tạp chất hiệu quả + không làm hỏng độ chính xác của bề mặt”, do đó, các thông số phải được lựa chọn một cách chiến lược:
1. Loại Corundum trắng: Ưu tiên “Corundum trắng lò nghiêng”
So sánh corundum trắng lò cố định và lò nghiêng, corundum trắng lò nghiêng phù hợp hơn cho phun cát HSS vì những lý do sau:
- Sản phẩm có tinh thể mịn hơn (<50 μm) và cấu trúc hơi lỏng hơn, mang lại độ dẻo dai tốt hơn (ít bị nứt vỡ khi va chạm với các mảnh vụn sắc nhọn). Điều này làm giảm nguy cơ trầy xước bề mặt HSS, khiến nó trở nên lý tưởng cho các chi tiết HSS chính xác (ví dụ: cạnh dụng cụ, khoang khuôn).
- Sản phẩm này tiết kiệm chi phí hơn so với corundum trắng nung cố định, do đó phù hợp để phun cát hàng loạt các phôi thép HSS (ví dụ: dụng cụ cắt tiêu chuẩn, khuôn mẫu đa năng).
- Đối với thép HSS có lớp oxit cực dày hoặc gờ cứng (ví dụ: chi tiết rèn HSS lớn), có thể trộn một lượng nhỏ corundum trắng nung cố định (để tận dụng độ cứng cao của nó nhằm loại bỏ tạp chất nhanh hơn). Tuy nhiên, áp suất và khoảng cách phun cát phải được kiểm soát chặt chẽ để tránh va đập quá mức.
2. Kích thước hạt Corundum trắng: Lựa chọn dựa trên mục đích phun cát
Kích thước hạt quyết định độ nhám bề mặt của HSS sau khi phun cát và hiệu quả loại bỏ tạp chất. Các lựa chọn phổ biến như sau:
| Mục tiêu phun cát | Kích thước hạt được đề xuất (Lưới) | Đặc điểm & Kịch bản ứng dụng |
|---|---|---|
| Loại bỏ các vảy oxit dày/các gờ cứng đầu | 24#–46# (Grit thô) | Các hạt lớn có lực tác động mạnh; thích hợp cho quá trình phun cát ban đầu đối với các sản phẩm rèn/đúc HSS để nhanh chóng loại bỏ gỉ dày hoặc các gờ lớn. |
| Loại bỏ tạp chất tổng quát + xử lý nhám bề mặt | 60#–100# (Độ nhám trung bình) | Cân bằng hiệu quả loại bỏ tạp chất và độ nhám bề mặt; thích hợp cho việc vệ sinh thường xuyên HSS (ví dụ, loại bỏ cặn oxit sau khi xử lý nhiệt) hoặc chuẩn bị lớp phủ trước (Ra 1,6–6,3 μm). |
| Loại bỏ gờ chính xác + hoàn thiện bề mặt mịn | 120#–200# (Sỏi mịn) | Các hạt mịn với lực va đập nhẹ; thích hợp để loại bỏ gờ các chi tiết HSS chính xác (ví dụ: cạnh dụng cụ, khoang khuôn) mà không làm giảm độ sắc cạnh hoặc độ chính xác của khoang. Cho bề mặt nhẵn mịn hơn (Ra 0,8–1,6 μm). |
3. Thông số quy trình phun cát: Tránh làm hỏng HSS
Mặc dù HSS rất cứng, các linh kiện chính xác (ví dụ: dụng cụ, thước đo) có yêu cầu nghiêm ngặt về tính toàn vẹn bề mặt. Các thông số sau đây phải được kiểm soát:
- Áp suất phun cát : Khuyến nghị 0,3–0,6 MPa (áp suất thấp cho các chi tiết chính xác, áp suất cao cho các chi tiết gia công thô). Áp suất vượt quá 0,8 MPa có thể gây biến dạng dẻo hoặc nứt vi mô trên bề mặt thép gió HSS, làm giảm tuổi thọ sử dụng.
- Khoảng cách phun cát : Khuyến nghị là 150–300 mm . Khoảng cách <100 mm dẫn đến tác động cục bộ quá mức, trong khi khoảng cách >400 mm làm giảm hiệu quả phun cát.
- Góc phun cát : Khuyến nghị phun cát nghiêng 45°–60° . Tránh phun cát thẳng đứng 90° vì dễ tạo ra vết lõm trên bề mặt phôi (đặc biệt đối với các chi tiết có thành mỏng hoặc cạnh dụng cụ).
- Độ ẩm mài mòn : Kiểm soát độ ẩm corundum trắng <0,5%. Vật liệu mài mòn ẩm có xu hướng vón cục, để lại vết nước hoặc gây gỉ sét thứ cấp trên thép HSS sau khi phun cát. Sử dụng khí nén khô với vật liệu mài mòn khô.
III. Biện pháp phòng ngừa: Tránh các vấn đề thường gặp
- Làm sạch sơ bộ : Loại bỏ dầu mỡ khỏi bề mặt HSS (ví dụ: lau bằng cồn hoặc axeton) trước khi phun cát. Dầu mỡ trộn với corundum trắng sẽ để lại cặn, ảnh hưởng đến quá trình xử lý tiếp theo.
- Bảo vệ sau xử lý : Phun cát làm tăng độ nhám bề mặt HSS, khiến bề mặt dễ bị hấp thụ độ ẩm. Cần thực hiện biện pháp phòng ngừa gỉ sét kịp thời (ví dụ: phun dầu chống gỉ, làm khô và bịt kín) để tránh gỉ sét.
- Tránh phun cát vào các bộ phận đặc biệt : Đối với các thước đo HSS chính xác (ví dụ: đầu đo micromet) hoặc các cạnh dụng cụ được mài sắc, tránh phun cát (hoặc sử dụng áp suất cực thấp + hạt mịn). Phun cát có thể làm giảm độ chính xác về kích thước hoặc độ sắc bén của cạnh—đánh bóng hóa học hoặc làm sạch bằng siêu âm phù hợp hơn cho các bộ phận này.
Bản tóm tắt
Corundum trắng là lựa chọn tuyệt vời cho phun cát HSS. Corundum trắng lò nghiêng (hạt trung bình-mịn, 60#–100#) được ưu tiên , kết hợp với các thông số “áp suất thấp, khoảng cách trung bình, góc nghiêng”. Điều này giúp loại bỏ tạp chất và làm nhám hiệu quả, đồng thời bảo vệ độ chính xác và tuổi thọ của HSS. Đối với các lớp oxit cực dày hoặc các dự án nhạy cảm về chi phí, hãy điều chỉnh loại corundum trắng và kích thước hạt một cách linh hoạt, với nguyên tắc cốt lõi là “không làm hỏng bề mặt”.
