CN106282466A - 硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板及其制备方法 - Google Patents

硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板，其特征在于，包括以下重量份组分：包括以下重量份组分：褐铁矿500‑550、菱铁矿400‑480、黄铜矿10‑20、孔雀石8‑9、磁赤铁矿10‑14、辰砂2‑3、辉铜矿3‑5、蓝铜矿3‑5、闪锌矿5‑6、锡石2‑3、脆硫锑铅矿1‑2、白铅矿2‑3、黄锡矿4‑5、白钨矿2‑3、钽金红石3‑4、红砷镍矿20‑30、镍矿生物冶金催化剂200‑260。本发明采用生物冶金技术，提高镍利用率，且采用多道机械加工工艺提高零件机械性能，且提高了油漆的附着力度。

Description

硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板及其制备方法
技术领域
本发明涉及机械零件加工领域，尤其涉及一种硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板及其制备方法。
背景技术
自从出现机械，就有了相应的机械零件。但作为一门学科，机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展，新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现，机械零件进入了新的发展阶段。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计（CAD）、实体建模（Pro、Ug、Solidworks等）、系统分析和设计方法学等理论，已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合，实现宏观与微观相结合，探求新的原理和结构，更多地采用动态设计和精确设计，更有效地利用电子计算机，进一步发展设计理论和方法，是这一学科发展的重要趋向。
零件的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。所以，材料的工艺性能也是选材的重要依据之一，尤其是镍金属，作用明显，但是镍矿很稀有，中南大学2011年3月发表的一篇博士学位论文《低品位镍红土矿硫酸浸出及浸出渣综合利用理论及工艺研究》中指出，随着我国经济的快速增长，近年来镍消费的增长率达到年均25％ 以上，并一跃成为世界第一大镍消费国，但镍资源的自给率不足30％， 加快开发国际镍资源是解决我国镍资源不足问题的关键所在。同时， 随着硫化镍资源的逐步枯竭，国际上已经将镍资源开发的重点转移到了占全球陆地镍资源约70％的镍红士矿。本论文针对东南亚某矿区镍 红土矿床不同层位低品位镍红土矿矿物特性，选择采用新型湿法冶金 工艺进行镍、钻、铁等有价金属综合提取的理论和工艺研究，为低品 位镍红土矿的清洁高效处理提供了可靠的依据，但是论文中仅仅给出了镍的提取工艺，对于后期的实际机械加工应用，并没有给出完善的指导意见。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种采用生物冶金技术，提高镍利用率，且采用多道机械加工工艺提高零件机械性能的硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板，其特征在于，包括以下重量份组分：包括以下重量份组分：褐铁矿500-550、菱铁矿400-480、黄铜矿10-20、孔雀石8-9、磁赤铁矿10-14、辰砂2-3、辉铜矿3-5、蓝铜矿3-5、闪锌矿5-6、锡石2-3、脆硫锑铅矿1-2、白铅矿2-3、黄锡矿4-5、白钨矿2-3、钽金红石3-4、红砷镍矿20-30、镍矿生物冶金催化剂200-260；所述镍矿生物冶金催化剂由以下重量份组份制成：浓度为10^4-10^5cfu/m l黑曲霉菌悬液10-20、浓度为10^4-10^5cfu/ml黑根霉菌悬液20-30、浓度为10^4-10^5cfu/ml酿酒酵母菌悬液15-20、黄豆芽100-150、葡萄糖80-100、琼脂20-40、水1000-1100；所述镍矿生物冶金催化剂的制备方法：称取新鲜黄豆芽，放入锅炉中，加水煮沸30-40分钟，用纱布过滤，除渣留水，补足失水，再加葡萄糖、琼脂加热至融化，补足失水，在高压蒸汽灭菌，接种黑曲霉菌、黑根霉菌悬液、酿酒酵母菌悬液混合培养10-20天，即得。
所述硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1、 将褐铁矿、菱铁矿、黄铜矿、孔雀石、磁赤铁矿、辰砂、辉铜矿、蓝铜矿、闪锌矿、锡石、脆硫锑铅矿、白铅矿、黄锡矿、白钨矿、钽金红石混合，熔炼前将原料进行干燥脱水，脱除游离水，然后在回转窑中进行预还原焙烧，进一步脱除结晶水，出窑温度为650-900℃，再送入熔炉中进行熔炼，过滤除渣，得钢水；
2、 将步骤1中产生的矿渣和红砷镍矿放入球磨机中进行球磨，待原料磨成100-200目取出，加适量的水，调成浓度为50-60g/L的矿浆，放入浸出罐中，添加镍矿生物冶金催化剂，保持罐内温度为35-37℃，且搅拌均匀，经过20-24天的浸出，取出清洗过滤除渣得金属镍；
3、 将步骤2中的金属镍与步骤1的钢水混合加热熔炼，经过吹炼精炼工艺获得精炼钢水，使熔炼容器中的钢溶液经熔炼容器底部小孔滴下，使钢溶液铺覆在板坯上，在钢溶液铺覆在板坯上的同时，边铺覆边对钢金属层进行热机械加工，使铺覆的钢金属层组织的晶粒细化，得到细晶组织的预制钢板坯，对预制钢板坯进行机械加工，得到钢板，将钢板按照图纸切割成下沿内板加强板，再经过碱洗液在60-65℃温度下超声波清洗5-6分钟，再用去离子水清洗，再放入硅烷溶液中浸渍20-30分钟，取出烘干，再喷涂油漆，即得。
本发明采用生物冶金技术，生物冶金工艺，利用微生物自身的氧化或者还原特使得矿物的某些组分氧化或者还原，从而达到有价组分从矿物中分离出来的目的，某些异养生物，如黑曲霉菌、食菌蛭弧菌、黑根霉菌悬液、酵母菌菌悬液对葡萄糖代谢的末端产物分别是己二酸和甲酸，他们在酸性溶液具有一定的还原性，本发明利用这种技术，将炼钢残渣研磨成粉末状，再接种真菌黑曲霉等一些混合菌种，利用代谢产物，将矿石中的有价金属镍提炼出来，具有工艺简单，能耗低，投资费用少，操作简单等优点，且利用分开熔融精炼技术，再浇铸、将加工好的钢水浇铸成钢板，再切割焊接成加强板，再经过碱洗液在60-65℃温度下超声波清洗5-6分钟，再用去离子水清洗，再放入硅烷溶液中浸渍20-30分钟，取出烘干，再喷涂油漆，这样油漆的附着力度大不易脱落。
具体实施方式
一种硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板，其特征在于，包括以下重量份组分：包括以下重量份组分：褐铁矿500-550、菱铁矿400-480、黄铜矿10-20、孔雀石8-9、磁赤铁矿10-14、辰砂2-3、辉铜矿3-5、蓝铜矿3-5、闪锌矿5-6、锡石2-3、脆硫锑铅矿1-2、白铅矿2-3、黄锡矿4-5、白钨矿2-3、钽金红石3-4、红砷镍矿20-30、镍矿生物冶金催化剂200-260；所述镍矿生物冶金催化剂由以下重量份组份制成：浓度为10^4-10^5cfu/m l黑曲霉菌悬液10-20、浓度为10^4-10^5cfu/ml黑根霉菌悬液20-30、浓度为10^4-10^5cfu/ml酿酒酵母菌悬液15-20、黄豆芽100-150、葡萄糖80-100、琼脂20-40、水1000-1100；所述镍矿生物冶金催化剂的制备方法：称取新鲜黄豆芽，放入锅炉中，加水煮沸30-40分钟，用纱布过滤，除渣留水，补足失水，再加葡萄糖、琼脂加热至融化，补足失水，在高压蒸汽灭菌，接种黑曲霉菌、黑根霉菌悬液、酿酒酵母菌悬液混合培养10-20天，即得。
所述硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1、 将褐铁矿、菱铁矿、黄铜矿、孔雀石、磁赤铁矿、辰砂、辉铜矿、蓝铜矿、闪锌矿、锡石、脆硫锑铅矿、白铅矿、黄锡矿、白钨矿、钽金红石混合，熔炼前将原料进行干燥脱水，脱除游离水，然后在回转窑中进行预还原焙烧，进一步脱除结晶水，出窑温度为650-900℃，再送入熔炉中进行熔炼，过滤除渣，得钢水；
2、 将步骤1中产生的矿渣和红砷镍矿放入球磨机中进行球磨，待原料磨成100-200目取出，加适量的水，调成浓度为50-60g/L的矿浆，放入浸出罐中，添加镍矿生物冶金催化剂，保持罐内温度为35-37℃，且搅拌均匀，经过20-24天的浸出，取出清洗过滤除渣得金属镍；
3、 将步骤2中的金属镍与步骤1的钢水混合加热熔炼，经过吹炼精炼工艺获得精炼钢水，使熔炼容器中的钢溶液经熔炼容器底部小孔滴下，使钢溶液铺覆在板坯上，在钢溶液铺覆在板坯上的同时，边铺覆边对钢金属层进行热机械加工，使铺覆的钢金属层组织的晶粒细化，得到细晶组织的预制钢板坯，对预制钢板坯进行机械加工，得到钢板，将钢板按照图纸切割成下沿内板加强板，再经过碱洗液在60-65℃温度下超声波清洗5-6分钟，再用去离子水清洗，再放入硅烷溶液中浸渍20-30分钟，取出烘干，再喷涂油漆，即得。

Claims (2)

1.一种硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板，其特征在于，包括以下重量份组分：包括以下重量份组分：褐铁矿500-550、白铅矿2-3、蓝铜矿3-5、黄铜矿10-20、孔雀石8-9、磁赤铁矿10-14、辰砂2-3、辉铜矿3-5、闪锌矿5-6、锡石2-3、脆硫锑铅矿1-2、黄锡矿4-5、菱铁矿400-480、白钨矿2-3、钽金红石3-4、红砷镍矿20-30、镍矿生物冶金催化剂200-260；所述镍矿生物冶金催化剂由以下重量份组份制成：浓度为10^4-10^5cfu/m l黑曲霉菌悬液10-20、浓度为10^4-10^5cfu/ml黑根霉菌悬液20-30、浓度为10^4-10^5cfu/ml酿酒酵母菌悬液15-20、黄豆芽100-150、葡萄糖80-100、琼脂20-40、水1000-1100；所述镍矿生物冶金催化剂的制备方法：称取新鲜黄豆芽，放入锅炉中，加水煮沸30-40分钟，用纱布过滤，除渣留水，补足失水，再加葡萄糖、琼脂加热至融化，补足失水，在高压蒸汽灭菌，接种黑曲霉菌、黑根霉菌悬液、酿酒酵母菌悬液混合培养10-20天，即得。
2.如权利要求1所述硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将褐铁矿、菱铁矿、黄铜矿、孔雀石、磁赤铁矿、辰砂、辉铜矿、蓝铜矿、闪锌矿、锡石、脆硫锑铅矿、白铅矿、黄锡矿、白钨矿、钽金红石混合，熔炼前将原料进行干燥脱水，脱除游离水，然后在回转窑中进行预还原焙烧，进一步脱除结晶水，出窑温度为650-900℃，再送入熔炉中进行熔炼，过滤除渣，得钢水；
将步骤1中产生的矿渣和红砷镍矿放入球磨机中进行球磨，待原料磨成100-200目取出，加适量的水，调成浓度为50-60g/L的矿浆，放入浸出罐中，添加镍矿生物冶金催化剂，保持罐内温度为35-37℃，且搅拌均匀，经过20-24天的浸出，取出清洗过滤除渣得金属镍；
将步骤2中的金属镍与步骤1的钢水混合加热熔炼，经过吹炼精炼工艺获得精炼钢水，使熔炼容器中的钢溶液经熔炼容器底部小孔滴下，使钢溶液铺覆在板坯上，在钢溶液铺覆在板坯上的同时，边铺覆边对钢金属层进行热机械加工，使铺覆的钢金属层组织的晶粒细化，得到细晶组织的预制钢板坯，对预制钢板坯进行机械加工，得到钢板，将钢板按照图纸切割成下沿内板加强板，再经过碱洗液在60-65℃温度下超声波清洗5-6分钟，再用去离子水清洗，再放入硅烷溶液中浸渍20-30分钟，取出烘干，再喷涂油漆，即得。
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