CN103409716A - 一种渗纳米碳管改性钢材的方法 - Google Patents

一种渗纳米碳管改性钢材的方法 Download PDF

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Abstract

一种渗纳米碳管改性钢材的方法，包括下述步骤：①将等量的纳米碳管和等量的经过分散的纳米金刚石均匀地混合在一起；②将洗净的待渗的零部件放到已焊好的容器内；③将混合的纳米碳管和金刚石分散体的混合物盖在零部件上，厚度为10毫米，然后再用未处理过的金刚石粉盖在混合物体上，厚度10毫米；④将容器密封后送入加热炉内加热；⑤加热温度小于等于1550℃；⑥加热时间小于等于30小时；⑦加热到时间后随炉冷却到室温；⑧把经过渗纳米碳管和纳米金刚石的钢材或零部件取出，钢材硬度。进行常规热处理，即得。本发明的优点：能大幅度提高以40cr钢材为例，经过本发明方法处理后其硬度大于等于HRC68度以上。

Description

一种渗纳米碳管改性钢材的方法
技术领域
本发明涉及一种提高钢材及钢制零部件硬度的方法。
背景技术
碳材料在当今的科学技术领域扮演着至关重要的角色。碳是一种常见而用途广泛的元素，可以形成金刚石或石墨的晶体结构。随着富勒烯和碳纳米管等新型碳结构的发现，在纳米技术快速发展的研究领域内不断地涌现出众多激动人心的研究成果。如：将纳米碳管和橡胶复合形成的新型纳米复合橡胶，已广泛应用在国外汽车轮胎上，也有科学工作者将纳米碳管和塑料复合形成新的高分子纳米复合材料，也受到了人们的广泛关注。
本发明人开展了纳米碳管与钢材的复合研究，以便提高钢材的机械性能，如抗拉强度、硬度和耐磨性能。
发明内容
本发明的目的，是提供一种渗纳米碳管改性钢材的方法，能大幅度提高钢材的硬度和耐磨性能。
采用的技术方案是：
一种渗纳米碳管改性钢材的方法，其特征在于包括下述步骤：
1、将等量的（重量相等）纳米碳管和等量的经过分散的纳米金刚石均匀地混合在一起；
2、将洗净的待渗的钢材或零部件放到已焊好的容器内；
3、将混合的纳米碳管和金刚石分散体的混合物盖在钢材或零部件上，其厚度10-15毫米，然后再用未处理过的金刚石粉盖在混合物体上，厚度10-20毫米；
4、              将容器密封后送入加热炉内（加热炉可以为箱式或井式炉，也可以是真空炉）；
5、              加热温度小于等于1550℃；
6、              加热时间小于等于30小时；
7、              加热到时间后随炉冷却到室温；
8、              除去钢材或零部件上的纳米碳管和纳米金刚石的混合物，并收集再利用；
9、              把渗入加纳米碳管和纳米金刚石的钢材或零部件进行常规热处理，即得。
本发明的优点：
能大幅度提高以40cr钢材为例。经过本专利方法处理后其硬度大于等于HRC68度以上。
具体实施方式
一种渗纳米碳管改性钢材的方法，其特征包括下述步骤：
1、将等量的纳米碳管和等量的经过分散的纳米金刚石均匀地混合在一起；
2、将洗净的待渗的零部件放到已焊好的容器内；
3、将混合的纳米碳管和金刚石分散体的混合物盖在钢材或零部件上，其厚度要大于10毫米，然后再用未处理过的金刚石粉盖在混合物体上，厚度10毫米；
4、将容器密封后送入加热炉内加热（加热炉可以为箱式或井式炉，也可以是真空炉）；
5、加热温度小于等于1550℃；
6、加热时间小于等于30小时；
7、加热到时间后随炉冷却到室温；
8、把经过渗纳米碳管和纳米金刚石的钢材或零部件取出，并去掉上面的纳    米碳管和纳米金刚石，再进行常规热处理，即得。
收集的纳米碳管和纳米金刚石混合另收集，备用。
 上述纳米碳管直径大于等于0.1nm，长度小于等于30μm；
上述的金刚石，（包括分散处理过和未经分散的金刚石）粒度要小于50μm。 

Claims (3)

1.一种渗纳米碳管改性钢材的方法，其特征包括下述步骤：
①将等量的纳米碳管和等量的经过分散的纳米金刚石均匀地混合在一起；
②将洗净的待渗的零部件放到已焊好的容器内；
③将混合的纳米碳管和金刚石分散体的混合物盖在钢材或零部件上，其厚度为10-15毫米，然后再用未处理过的金刚石粉盖在混合物体上，厚度10-20毫米；
④将容器密封后送入加热炉内加热；
⑤加热温度小于等于1550℃；
⑥加热时间小于等于30小时；
⑦加热到时间后随炉冷却到室温；
   ⑧把经过渗纳米碳管和纳米金刚石的钢材或零部件取出，并去掉上面的纳    米碳管和纳米金刚石，再进行常规热处理，即得。
2.根据权利要求1所述的一种渗纳米碳管改性钢材的方法，其特征在于：所述纳米碳管直径大于等于0.1nm，长度小于等于30μm。
3.根据权利要求1所述的一种渗纳米碳管改性钢材的方法，其特征在于：所述的纳米金刚石，粒度要小于50μm。
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