CN106191598A - 一种低烧结温度Mg‑Sn‑Ce‑C合金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低烧结温度Mg‑Sn‑Ce‑C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.6%‑1.1%,Ce 2.2%‑3.1%,C 0.01%‑0.12%,余量为Mg,按照重量份数将原料组分粉末混合、研磨、过滤干燥、成型后烧结制成。本发明的低烧结温度Mg‑Sn‑Ce‑C合金,降低了烧结成型时的烧结温度,低烧结温度的合金在烧结温度在1200℃以下即可完成烧结过程,提高了烧结环节的工作效率,克服目前普通硬质合金材料的烧结温度高、烧结时间长、效率低、污染严重等缺陷,市场前景广阔,具有较高的生态效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明公开了一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,属于金制备应用领域。
背景技术
烧结温度是指耐火物料或陶瓷生坯通过烧结,达到气孔最小、收缩最大、产品最致密、性能最优良或成为坚实集结体状态时的温度。物料的收缩和气孔率,随加热过程中温度升高而变化。当气孔率开始下降,线收缩率小于或等于6%时,相应的温度称开始烧结温度,随温度升高,气孔率将继续下降,直到某一温度,收缩率达理论值的95%以上时,即为完成烧结的温度。从开始烧结到烧结完成是一个温度范围。在烧结范围中选择一个适宜的温度,作为烧成物料的最高最佳温度,工艺上称烧结温度。烧结温度低于物料的熔点或熔融范围。
我国的钢铁企业还有较大的发展空间,但是国内和国际竞争激烈,同样烧结厂也面临市场经济调节。当前急待解决的问题是提高烧结矿的质量;烧结生产发展趋势是逐步实现烧结机的大型化;采用原料混匀技术,提高烧结的精料水平;提高自动化水平和生成率,努力降低烧结矿的成本;加强环保治理;加速增加球团矿用量,改善我国高炉的炉料结构;采用小球烧结工艺,进一步强化烧结生产;继续对老旧设备进行改造更新;坚持生产高碱度烧结矿;充分利用国内国外的铁矿资源;调整和改善烧结生产布局;实施可持续发展战略,建设清洁式工厂。
广义钢铁工业企业包括的烧结生产线,其主要原料为铁精粉和煤。由于煤中含硫,所以烧结会排放出有害气体产物二氧化硫,必须进行烟气脱硫处理。其他气体排放物主要为氮的氧化物和二氧化碳。
使用袋式除尘器或电除尘器,正常工作时能达标排放。除尘后排放物基本为小于PM2.5的粉尘。标准只是宏观经济和国民健康、环境的调和产物。达标不表示对人类和环境没有影响。
由于烧结温度很高,烧结矿不能热送高炉,即使回收部分余热,还是要排出大量废热。
发明内容:
烧结温度是指耐火物料或陶瓷生坯通过烧结,达到气孔最小、收缩最大、产品最致密、性能最优良或成为坚实集结体状态时的温度。物料的收缩和气孔率,随加热过程中温度升高而变化。当气孔率开始下降,线收缩率小于或等于6%时,相应的温度称开始烧结温度,随温度升高,气孔率将继续下降,直到某一温度,收缩率达理论值的95%以上时,即为完成烧结的温度。从开始烧结到烧结完成是一个温度范围。在烧结范围中选择一个适宜的温度,作为烧成物料的最高最佳温度,工艺上称烧结温度。烧结温度低于物料的熔点或熔融范围。
我国的钢铁企业还有较大的发展空间,但是国内和国际竞争激烈,同样烧结厂也面临市场经济调节。当前急待解决的问题是提高烧结矿的质量;烧结生产发展趋势是逐步实现烧结机的大型化;采用原料混匀技术,提高烧结的精料水平;提高自动化水平和生成率,努力降低烧结矿的成本;加强环保治理;加速增加球团矿用量,改善我国高炉的炉料结构;采用小球烧结工艺,进一步强化烧结生产;继续对老旧设备进行改造更新;坚持生产高碱度烧结矿;充分利用国内国外的铁矿资源;调整和改善烧结生产布局;实施可持续发展战略,建设清洁式工厂。
广义钢铁工业企业包括的烧结生产线,其主要原料为铁精粉和煤。由于煤中含硫,所以烧结会排放出有害气体产物二氧化硫,必须进行烟气脱硫处理。其他气体排放物主要为氮的氧化物和二氧化碳。
使用袋式除尘器或电除尘器,正常工作时能达标排放。除尘后排放物基本为小于PM2.5的粉尘。标准只是宏观经济和国民健康、环境的调和产物。达标不表示对人类和环境没有影响。
由于烧结温度很高,烧结矿不能热送高炉,即使回收部分余热,还是要排出大量废热。
本发明所解决的技术问题:
本发明针对现有技术的不足,提供一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,降低了烧结成型时的烧结温度,低烧结温度的合金在烧结温度在1200℃以下即可完成烧结过程,提高了烧结环节的工作效率,克服目前普通硬质合金材料的烧结温度高、烧结时间长、效率低、污染严重等缺陷。
本发明提供如下技术方案:
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.6%-1.1%,Ce2.2%-3.1%,C0.01%-0.12%,余量为Mg;
按照重量份数将上述原料组分粉末经混合、研磨、过滤干燥、成型后烧结制成低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金。
优选的,各组分的重量份数为:Sn 0.8%-1.0%,Ce 2.5%-3.1%,C 0.01%-0.11%,余量为Mg。
优选的,各组分的重量份数为:Sn 0.8%-0.9%,Ce 2.2%-2.6%,C 0.04%-0.07%,余量为Mg。
优选的,所述镁为工业纯镁,有效成分含量≥99.99%;
所述锡为高纯度锡,有效成分含量≥99.95%;
所述钛为高纯度钛,有效成分含量≥99.70%;
所述碳为高纯度石墨,有效成分含量≥99.9%。
优选的,所述研磨步骤中,按照500-700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1000-1500rpm。
优选的,所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100-120目,干燥温度为60-70℃。
优选的,所述烧结成型的烧结温度为1100-1200℃,Ar压力为9-11Mpa,烧结时间为100-120分钟。
本发明的有益效果:
1.本发明降低了烧结成型时的烧结温度,低烧结温度的合金在烧结温度在1200℃以下即可完成烧结过程,提高了烧结环节的工作效率,克服目前普通硬质合金材料的烧结温度高、烧结时间长、效率低、污染严重等缺陷。
2.本发明原料纯净,降低了烧结过程中有害气体的产生,降低了环境污染。
3.本发明降低了烧结温度,较少了热量的损耗,利于建设清洁环保低能高效的生产方式。
具体实施方式:
下面对本发明的实施例做详细的说明,本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案,通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。
实施例一
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.6%,Ce 2.2%,C 0.01%,余量为Mg。
实施例二
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 1.1%,Ce 3.1%,C 0.12%,余量为Mg。
实施例三
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.8%,Ce 2.5%,C 0.01%,余量为Mg。
实施例四
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 1.0%,Ce 3.1%,C 0.11%,余量为Mg。
实施例五
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.8%,Ce 2.2%,C 0.04%,余量为Mg。
实施例六
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.9%,Ce 2.6%,C 0.07%,余量为Mg。
实施例七
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.8%,Ce 2.6%,C 0.04%,余量为Mg。
实施例八
一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.9%,Ce 2.2%,C 0.07%,余量为Mg。
上述实施例中所述镁为工业纯镁,有效成分含量≥99.99%;
所述锡为高纯度锡,有效成分含量≥99.95%;
所述钛为高纯度钛,有效成分含量≥99.70%;
所述碳为高纯度石墨,有效成分含量≥99.9%。
制备方法:
按照重量份数将上述原料组分粉末经混合、研磨、过滤干燥、成型后烧结制成低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金。
方法一:
其中所述研磨步骤中,按照500ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1000rpm。
所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100目,干燥温度为60℃。
所述烧结成型的烧结温度为1100℃,Ar压力为11Mpa,烧结时间为100分钟。
方法二:
其中所述研磨步骤中,按照700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1500rpm。
所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为120目,干燥温度为60℃。
所述烧结成型的烧结温度为1200℃,Ar压力为9Mpa,烧结时间为120分钟。
方法三:
其中所述研磨步骤中,按照500ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1500rpm。
所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100目,干燥温度为70℃。
所述烧结成型的烧结温度为1100℃,Ar压力为11Mpa,烧结时间为100分钟。
方法四:
其中所述研磨步骤中,按照700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1500rpm。
所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100目,干燥温度为60℃。
所述烧结成型的烧结温度为1200℃,Ar压力为11Mpa,烧结时间为120分钟。
表一:实施例所述合金抗弯强度(N/mm2) 2
方法一 | 方法二 | 方法三 | 方法四 | |
实施例一 | 3069 | 3050 | 3072 | 3083 |
实施例二 | 3074 | 3056 | 3090 | 3072 |
实施例三 | 3067 | 3096 | 3059 | 3062 |
实施例四 | 3092 | 3020 | 3041 | 3099 |
实施例五 | 3095 | 3089 | 3059 | 3029 |
实施例六 | 3094 | 3023 | 3095 | 3093 |
实施例七 | 3050 | 3033 | 3100 | 3018 |
实施例八 | 3011 | 3085 | 3098 | 3062 |
实施例九 | 3022 | 3083 | 3015 | 3052 |
实施例十 | 3063 | 3041 | 3076 | 3048 |
表二:实施例所述合金洛氏硬度
方法一 | 方法二 | 方法三 | 方法四 | |
实施例一 | 93.87 | 93.87 | 93.76 | 93.85 |
实施例二 | 93.85 | 93.74 | 93.75 | 93.76 |
实施例三 | 93.82 | 93.82 | 93.79 | 93.71 |
实施例四 | 93.81 | 93.71 | 93.72 | 93.76 |
实施例五 | 93.81 | 93.83 | 93.71 | 93.88 |
实施例六 | 93.88 | 93.85 | 93.73 | 93.85 |
实施例七 | 93.77 | 93.75 | 93.89 | 93.70 |
实施例八 | 93.73 | 93.75 | 93.74 | 93.75 |
实施例九 | 93.88 | 93.71 | 93.79 | 93.71 |
实施例十 | 93.78 | 93.78 | 93.81 | 93.80 |
本发明实施例制备得到的合金降低了烧结成型的温度,但是其性能无明显差异没提高了烧结环节的工作效率,具有较高的市场推广价值。
上内容仅为本发明的较佳实施方式,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
合金由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn 0.6%-1.1%,Ce 2.2%-3.1%,C 0.01%-0.12%,余量为Mg;
按照重量份数将上述原料组分粉末混合、研磨、过滤干燥、成型后烧结制成低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金。
2.根据权利要求1所述的一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
各组分的重量份数为:Sn 0.8%-1.0%,Ce 2.5%-3.1%,C 0.01%-0.11%,余量为Mg。
3.根据权利要求1所述的一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
各组分的重量份数为:Sn 0.8%-0.9%,Ce 2.2%-2.6%,C 0.04%-0.07%,余量为Mg。
4.根据权利要求1所述的一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
所述镁为工业纯镁,有效成分含量≥99.99%;
所述锡为高纯度锡,有效成分含量≥99.95%;
所述钛为高纯度钛,有效成分含量≥99.70%;
所述碳为高纯度石墨,有效成分含量≥99.9%。
5.根据权利要求1所述的一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
所述研磨步骤中,按照500-700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1000-1500rpm。
6.根据权利要求1所述的一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100-120目,干燥温度为60-70℃。
7.根据权利要求1所述的一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,其特征在于:
所述烧结成型的烧结温度为1100-1200℃,Ar压力为9-11Mpa,烧结时间为100-120分钟。
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