CN106676382A - 一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 - Google Patents
一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106676382A CN106676382A CN201611150420.3A CN201611150420A CN106676382A CN 106676382 A CN106676382 A CN 106676382A CN 201611150420 A CN201611150420 A CN 201611150420A CN 106676382 A CN106676382 A CN 106676382A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alternate
- nano
- cast iron
- manganese
- molybdenum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/08—Making cast-iron alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/08—Manufacture of cast-iron
Abstract
本发明涉及一种灰铸铁用变质剂,具体涉及一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法,该变质剂由以下重量份的原料制成:纳米二氧化钛2‑3、纳米球形四氧化三铁粉1‑2、锰2‑3、钼0.4‑0.5、纳米铜1‑2、含硅45%的硅铁3‑5、膨胀石墨粉3‑4、硅酸镁铝0.2‑0.3、浓度为5‑8%的乙醇水溶液20‑25、助剂0.4‑0.5;本发明将膨胀石墨粉负载的纳米二氧化钛、纳米四氧化三铁粉体与锰钼铜‑硅铁合金粉相互粘结负载,制得一种性能稳定的复合变质剂,该变质剂加入铁水中能快速熔入,促进了石墨化过程,改变石墨形状,增加晶核数量,细化铸铁结构,改善了灰铸铁的力学性质,提高了成品率,其较之传统变质剂使用更为便捷,生产成本也得到降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种灰铸铁用变质剂,具体涉及一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法。
背景技术
灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁,也是在工业生产中被应用最广的一类铸铁,其具有良好的铸造性能,同时在减振、耐磨、切削加工以及缺口敏感性等方面表现优异,但是由于灰铸铁中的片状石墨对基体割裂严重,使其力学性能表现较差,提高灰铸铁的强度也是行业中急需解决的问题。
目前提高灰铸铁强度的主要方法是在熔炼过程中加入一定量的铬、钼、镍、铜以及稀土等合金元素作为变质剂,以细化晶核,增加晶核数量,从而提高组织强度,这种方法虽然能够改善灰铸铁的强度,但是原料利用率低,生产成本高等因素的制约;近年来还兴起利用纳米材料作为变质剂,可以大量的增加熔体内晶核数量,同时细化晶粒,提高组织的致密度,然而由于纳米材料的结构特点,其在熔体中的分散性差,容易漂浮,需要辅助专门的喷射装置,提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于,制备一种由纳米材料与合金元素混合负载的新型变质剂,减少贵重合金元素的使用量,同时简单无损的改善纳米材料在熔体中分散性,提高各原料的利用率,达到改善灰铸铁力学性能的目的,为了实现上述目的,本发明提供一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法,采用的技术方案如下:
一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法,其特征在于,该变质剂由以下重量份的原料制成:纳米二氧化钛2-3、纳米球形四氧化三铁粉1-2、锰2-3、钼0.4-0.5、纳米铜1-2、含硅45%的硅铁3-5、膨胀石墨粉3-4、硅酸镁铝0.2-0.3、浓度为5-8%的乙醇水溶液20-25、助剂0.4-0.5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成:钾长石2-3、锂矿渣1-3、钇基稀土孕育剂2-3、磷酸硼0.5-0.8、纳米碳纤维2-3、木质素磺酸钠1-2、有机膨润土2-3、水15-20,制备方法为:先将木质素磺酸钠、有机膨润土投水中,充分搅拌混合40-50min,制成活化液备用,随后将钾长石、锂矿渣粉碎,过80-120目筛,筛下物投入活化液中研磨1-2h,得活化钾长石-锂矿渣均浆,最后再将其它剩余成分加入到活化均浆中,搅拌混合2-3h,即得掺杂纳米碳纤维的复合增强孕育助剂。
所述的一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂的制备方法为:
(1)先将锰、钼、纳米铜、硅铁混合均匀后投入电炉中,熔融后浇注成型,随后将所得合金破碎,过300-400目筛,得合金粉备用;
(2)将纳米二氧化钛、纳米球形四氧化三铁与膨胀石墨粉混合,投入10-15重量份的乙醇水溶液中,搅拌混合均匀后将浆料进行密闭球磨处理,球磨2-3h后,所得浆料高速搅拌混合12-15h,得膨胀石墨负载纳米钛-铁氧化物浆料备用;
(3)将步骤(1)所得的合金微粉、步骤(2)所得浆料与其它剩余成分混合,在密闭环境中进行二次搅拌,将混合浆料高速搅拌混合15-18h后热风干燥,完全除去水份,破碎成细粉状,即得。
与现有技术相比,本发明复合变质剂将以高熔点、高比表面积的膨胀石墨粉负载的纳米二氧化钛、纳米四氧化三铁粉体与锰钼铜-硅铁合金粉相互粘结负载,制得一种性能稳定的变质剂,其中的纳米材料在铸铁熔液中具有良好的分散性和热稳定性,该变质剂加入铁水中能快速熔入,促进了石墨化过程,改变石墨形状,增加晶核数量,细化铸铁结构,改善了灰铸铁的力学性质,提高了成品率,其较之传统变质剂使用更为便捷,生产成本也得到降低。
具体实施方式
实施例
本实施例变质剂由以下重量份原料制成:纳米二氧化钛3、纳米球形四氧化三铁粉1、锰3、钼0.5、纳米铜1、含硅45%的硅铁5、膨胀石墨粉3、硅酸镁铝0.3、浓度为8%的乙醇水溶液22、助剂0.5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成:钾长石2、锂矿渣2、钇基稀土孕育剂2.5、磷酸硼0.6、纳米碳纤维3、木质素磺酸钠1.8、有机膨润土3、水18,制备方法为:先将木质素磺酸钠、有机膨润土投水中,充分搅拌混合45min,制成活化液备用,随后将钾长石、锂矿渣粉碎,过100目筛,筛下物投入活化液中研磨1.5h,得活化钾长石-锂矿渣均浆,最后再将其它剩余成分加入到活化均浆中,搅拌混合2.5h,即得掺杂纳米碳纤维的复合增强孕育助剂。
所述的一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂的制备方法为:
(1)先将锰、钼、纳米铜、硅铁混合均匀后投入电炉中,熔融后浇注成型,随后将所得合金破碎,过400目筛,得合金粉备用;
(2)将纳米二氧化钛、纳米球形四氧化三铁与膨胀石墨粉混合,投入12重量份的乙醇水溶液中,搅拌混合均匀后将浆料进行密闭球磨处理,球磨3h后,所得浆料高速搅拌混合13h,得膨胀石墨负载纳米钛-铁氧化物浆料备用;
(3)将步骤(1)所得的合金微粉、步骤(2)所得浆料与其它剩余成分混合,在密闭环境中进行二次搅拌,将混合浆料高速搅拌混合16h后热风干燥,完全除去水份,破碎成细粉状,即得。
本实施例以HT200为例,使用方法为:在HT200制造过程中使用包底冲入法分别加入0.50wt%、0.60wt%、0.80wt%的变质剂,变质处理后的铸液浇注出试样,试样尺寸均为Φ30mm×300mm,且分别标记为1、2、3,这三种不同变质剂含量的试样各自力学性能测试结果如下:
编号 | 1 | 2 | 3 |
抗拉强度 | 265MPa | 278MPa | 305MPa |
Claims (2)
1.一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法,其特征在于,该变质剂由以下重量份的原料制成:纳米二氧化钛2-3、纳米球形四氧化三铁粉1-2、锰2-3、钼0.4-0.5、纳米铜1-2、含硅45%的硅铁3-5、膨胀石墨粉3-4、硅酸镁铝0.2-0.3、浓度为5-8%的乙醇水溶液20-25、助剂0.4-0.5;
所述的助剂由以下重量份的原料制成:钾长石2-3、锂矿渣1-3、钇基稀土孕育剂2-3、磷酸硼0.5-0.8、纳米碳纤维2-3、木质素磺酸钠1-2、有机膨润土2-3、水15-20,制备方法为:先将木质素磺酸钠、有机膨润土投水中,充分搅拌混合40-50min,制成活化液备用,随后将钾长石、锂矿渣粉碎,过80-120目筛,筛下物投入活化液中研磨1-2h,得活化钾长石-锂矿渣均浆,最后再将其它剩余成分加入到活化均浆中,搅拌混合2-3h,即得掺杂纳米碳纤维的复合增强孕育助剂。
2.如权利要求1所述的一种锰钼铜-硅铁合金负载纳米钛-铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法,其制备方法为:
(1)先将锰、钼、纳米铜、硅铁混合均匀后投入电炉中,熔融后浇注成型,随后将所得合金破碎,过300-400目筛,得合金粉备用;
(2)将纳米二氧化钛、纳米球形四氧化三铁与膨胀石墨粉混合,投入10-15重量份的乙醇水溶液中,搅拌混合均匀后将浆料进行密闭球磨处理,球磨2-3h后,所得浆料高速搅拌混合12-15h,得膨胀石墨负载纳米钛-铁氧化物浆料备用;
(3)将步骤(1)所得的合金微粉、步骤(2)所得浆料与其它剩余成分混合,在密闭环境中进行二次搅拌,将混合浆料高速搅拌混合15-18h后热风干燥,完全除去水份,破碎成细粉状,即得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611150420.3A CN106676382A (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611150420.3A CN106676382A (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106676382A true CN106676382A (zh) | 2017-05-17 |
Family
ID=58868340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611150420.3A Withdrawn CN106676382A (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106676382A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101633033A (zh) * | 2009-08-18 | 2010-01-27 | 太仓林飞铸造有限公司 | 厚大铸件的铸造方法 |
CN101775533A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-14 | 江苏共昌轧辊有限公司 | 高强、高韧性球墨铸铁及宽厚板工作辊 |
CN105256228A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-20 | 芜湖市宝艺游乐科技设备有限公司 | 一种高延展性高致密度的预硬型塑料模具钢及其制备方法 |
CN105349885A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-02-24 | 芜湖市宝艺游乐科技设备有限公司 | 一种高导热易切削抛光的预硬型塑料模具钢及其制备方法 |
-
2016
- 2016-12-14 CN CN201611150420.3A patent/CN106676382A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101633033A (zh) * | 2009-08-18 | 2010-01-27 | 太仓林飞铸造有限公司 | 厚大铸件的铸造方法 |
CN101775533A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-14 | 江苏共昌轧辊有限公司 | 高强、高韧性球墨铸铁及宽厚板工作辊 |
CN105256228A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-20 | 芜湖市宝艺游乐科技设备有限公司 | 一种高延展性高致密度的预硬型塑料模具钢及其制备方法 |
CN105349885A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-02-24 | 芜湖市宝艺游乐科技设备有限公司 | 一种高导热易切削抛光的预硬型塑料模具钢及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110791613B (zh) | 一种向钢中外加纳米粒子及其细化组织和强韧化钢材的方法 | |
CN103484749B (zh) | 一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和在冶炼球墨铸铁中的应用 | |
CN101942619B (zh) | 合金铸铁玻璃模具材料及其制备方法 | |
CN106636525A (zh) | 一种镍钼硅铁合金负载纳米氧化镧‑碳化硅的球磨铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN103952622B (zh) | 一种钒钛铁素体球墨铸铁汽车轮毂及其生产工艺 | |
CN107043840A (zh) | 一种镍铝钼‑硅铁合金负载纳米铝‑硅氧化物的球磨铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN104195414A (zh) | 一种硅粒孕育剂的制备方法及其应用 | |
CN101623754B (zh) | 纳米陶瓷粉弥散强化铸造合金的制备工艺 | |
CN106636865A (zh) | 一种钨钼钴‑硅铁合金负载纳米锆‑硅氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN110387453A (zh) | 一种铝铁球及其制备和应用方法 | |
CN106676382A (zh) | 一种锰钼铜‑硅铁合金负载纳米钛‑铁氧化物的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN113699300A (zh) | 一种球墨铸铁飞轮壳用孕育剂及其制备方法 | |
CN106636522A (zh) | 一种镍钛铬‑硅铁合金负载纳米氧化钛‑氮化硅的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN103146984B (zh) | 一种高强度灰铸铁用孕育剂及其制备方法 | |
CN106755705A (zh) | 一种铬钽钴‑硅铁合金负载纳米氧化铈‑碳化硼的球磨铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN106544549A (zh) | 一种微纳双尺度TiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法 | |
CN106544574A (zh) | 一种镍硼铬‑硅铁合金负载纳米沸石‑氮化铝的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN106676381A (zh) | 锰钴铌‑硅铁合金负载纳米羟基磷灰石‑二硼化钛的球磨铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN108103260A (zh) | 改性孕育包芯线及其制备方法 | |
CN106636864A (zh) | 一种铝锑铜‑硅铁合金负载纳米氧化镁‑氮化硼的灰铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN111004966A (zh) | 一种提高球墨铸铁在矿车轮上的应用性能的方法 | |
CN106636527A (zh) | 一种钛镍‑锰铁合金负载纳米氧化锆‑氮化钛的球磨铸铁用复合变质剂及其制备方法 | |
CN104195416A (zh) | 一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用 | |
CN107042369B (zh) | 药芯焊丝用微细稀土颗粒改性药粉及其制备方法 | |
CN106636526A (zh) | 一种钼铌镍‑硅钙合金负载纳米硼化钒‑陶瓷粉的耐热铸铁用复合变质剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170517 |