CN107557691A - 一种耐磨合金材料的制备方法 - Google Patents
一种耐磨合金材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107557691A CN107557691A CN201710641921.XA CN201710641921A CN107557691A CN 107557691 A CN107557691 A CN 107557691A CN 201710641921 A CN201710641921 A CN 201710641921A CN 107557691 A CN107557691 A CN 107557691A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- wear resistant
- powder
- alloy material
- ball milling
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及一种耐磨合金材料的制备方法，属于耐磨材料行业技术领域。本发明将钨粉置于不锈钢球磨罐中，经球磨，过筛，得钨粉末；以黑曜石、松脂岩和珍珠岩为原料，清水洗净后球磨，过筛，得混合球磨粉末；按质量比将钨粉和混合球磨粉末混合，持续搅拌后将粉末混合物和钢锭熔融液再次持续搅拌混合，得到混合物；将制备好的混合熔融液取出，浇注至块状模具中，等温退火，即得一种耐磨合金材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨合金材料的制备方法，属于耐磨材料行业技术领域。
背景技术
应用于磨料磨损工况条件下的特种钢铁材料称为钢铁抗磨材料或耐磨材料。磨料磨损是指由于硬颗粒或硬突起使得材料产生迁移而造成的一种磨损。在工业领域中，磨料磨损是最重要的一种磨损类型，约占50%左右。
目前应用最多、消耗最大的耐磨材料仍是以耐磨铸铁和耐磨铸钢为主。为了提高材料使用寿命，防止材料早期失效，须对耐磨材料进行强韧化处理。目前耐磨材料的强韧化处理主要有以下几方面:合金化、复相组织、热处理工艺、变质处理和熔炼工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对金属耐磨材料行业的冶炼工艺落后，没有良好的合金体系，铸造工艺水平低，内部不致密的问题，提供了一种耐磨合金材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）将钨粉置于球磨罐中，球磨过筛得钨粉末；
（2）按重量份数计，分别取4~6份黑曜石、8~12份松脂岩、9~18份珍珠岩混合球磨，过筛得混合球磨粉末；
（3）按质量比3:1，把钨粉末与混合球磨粉末均匀搅拌，得搅拌均匀的粉末混合物
（4）将钢锭置于电熔炉中，保温熔融处理，得熔融液，按质量比5:1，将钢的熔融液和粉末混合物搅拌混合，得混合液；
（5）将制备的混合液浇注至块状模具中，等温退火、脱模，即得一种致密的耐磨材料。
步骤（1）所述的氢气流量为100~150mL/min。
步骤（4）所述的保压压强为500~600MPa。
步骤（4）所述的搅拌机的转速为150~180r/min。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过在合金钢的制备过程中，在钢的熔液中添加了钨粉，钨的韧性和熔点较高，提高了合金材料的加工硬化、韧性和耐磨性能。
（2）本发明通过在合金钢的志备过程中，添加了黑曜石、松脂岩和珍珠岩的粉末为改性材料，由于黑曜石等材料具有膨胀性能，当合金成型放热时，无机填料受热发生膨胀，对合金钢块表面的微孔进行有效的填充，密实材料孔隙结构，显著的提高了合金材料的致密性。
（3）本发明在合金钢制备的过程中，采取了等温退火的方式，有效降低了合金钢的屈服强度和抗拉强度。
具体实施方式
将钨粉置于不锈钢球磨罐中，在400~500r/min的转速下球磨4~5h，过200~250目筛，得钨粉末；按重量份数计，分别取4~6份黑曜石、8~12份松脂岩、9~18份珍珠岩，用清水洗净，自然干燥并置于球磨罐中，在300~400r/min的转速下球磨2~3h，过150~200目筛，得混合球磨粉末；按质量比3：1，将钨粉和混合球磨粉末混合，用搅拌机在150~180r/min的转速下持续搅拌30min，得混合均匀的粉末混合物；取磷、硫含量均为0.04%的钢锭，将钢锭置于电熔炉中，将温度控制在1200~1300℃，在500~600MPa的压强下保压4~5h，得熔融液；取钢锭质量20％的粉末混合物添加至熔融液中，在150~180r/min的转速下持续搅拌2h，得到混合物；将制备好的混合熔融液取出，浇注至块状模具中，将样品以50℃/s的速度，冷却至800℃，保温100s，再以40℃/s的速度，冷却至300℃，保温200s，再以20℃/s的速度冷却至室温，脱模，即得一种耐磨合金材料。所述钢锭的为HPB300钢锭、GB700-79钢和Q235钢锭中的任意一种。
实例1
将钨粉置于不锈钢球磨罐中，在400r/min的转速下球磨4h，过200目筛，得钨粉末；按重量份数计，分别取4份黑曜石、8份松脂岩、9份珍珠岩，用清水洗净，自然干燥并置于球磨罐中，在300r/min的转速下球磨2h，过150目筛，得混合球磨粉末；按质量比3：1，将钨粉和混合球磨粉末混合，用搅拌机在150r/min的转速下持续搅拌30min，得混合均匀的粉末混合物；取磷、硫含量均为0.04%，型号为HPB300的钢锭，将钢锭置于电熔炉中，将温度控制在1200℃，在500MPa的压强下保压4h，得熔融液；取钢锭质量20％的粉末混合物添加至熔融液中，在150r/min的转速下持续搅拌2h，得到混合物；将制备好的混合熔融液取出，浇注至块状模具中，将样品以50℃/s的速度，冷却至800℃，保温100s，再以40℃/s的速度，冷却至300℃，保温200s，再以20℃/s的速度冷却至室温，脱模，即得一种耐磨合金材料。
实例2
将钨粉置于不锈钢球磨罐中，在450r/min的转速下球磨4.5h，过230目筛，得钨粉末；按重量份数计，分别取5份黑曜石、10份松脂岩、12份珍珠岩，用清水洗净，自然干燥并置于球磨罐中，在350r/min的转速下球磨2.5h，过170目筛，得混合球磨粉末；按质量比3：1，将钨粉和混合球磨粉末混合，用搅拌机在160r/min的转速下持续搅拌30min，得混合均匀的粉末混合物；取磷、硫含量均为0.04%，型号为GB700-79的钢锭，将钢锭置于电熔炉中，将温度控制在1250℃，在550MPa的压强下保压4.5h，得熔融液；取钢锭质量20％的粉末混合物添加至熔融液中，在160r/min的转速下持续搅拌2h，得到混合物；将制备好的混合熔融液取出，浇注至块状模具中，将样品以50℃/s的速度，冷却至800℃，保温100s，再以40℃/s的速度，冷却至300℃，保温200s，再以20℃/s的速度冷却至室温，脱模，即得一种耐磨合金材料。
实例3
将钨粉置于不锈钢球磨罐中，在500r/min的转速下球磨5h，过250目筛，得钨粉末；按重量份数计，分别取6份黑曜石、12份松脂岩、18份珍珠岩，用清水洗净，自然干燥并置于球磨罐中，在400r/min的转速下球磨3h，过200目筛，得混合球磨粉末；按质量比3：1，将钨粉和混合球磨粉末混合，用搅拌机在180r/min的转速下持续搅拌30min，得混合均匀的粉末混合物；取磷、硫含量均为0.04%，型号为Q235的钢锭，将钢锭置于电熔炉中，将温度控制在1300℃，在600MPa的压强下保压5h，得熔融液；取钢锭质量20％的粉末混合物添加至熔融液中，在180r/min的转速下持续搅拌2h，得到混合物；将制备好的混合熔融液取出，浇注至块状模具中，将样品以50℃/s的速度，冷却至800℃，保温100s，再以40℃/s的速度，冷却至300℃，保温200s，再以20℃/s的速度冷却至室温，脱模，即得一种耐磨合金材料。
对照例：东莞某模具材料有限公司生产的耐磨合金材料。
将实例及对照例的耐磨材料进行检测，具体检测如下：
试验方法：将实例及对照例磨损面打磨，选取金相砂纸作为磨粒材料，砂纸固定在试验机转盘上随转盘一起以一定的速度转动。进行磨损试验时，使试样端面和砂纸保持垂直，试样受垂直方向载荷作用与砂纸对磨发生磨粒磨损并同时由夹具夹持做径向运动，试样在砂纸上所走轨迹为一螺旋线。试验前后试样均用丙酮清洗，并用感量为0.1mg的电子分析天平称取磨损前后的试样重量，以确定试样的耐磨性。每磨损一块更换一张新砂纸。
具体检测结果如表1。
表1 检测结果
| 检测项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 对照例 |
| 硬度(HRC) | 56.0 | 54.6 | 52.3 | 51.0 |
| 耐磨度(∆w-1/g) | 34.85535 | 30.52503 | 26.70940 | 25.91345 |
由表1可知，本发明制备的耐磨材料硬度高，耐磨度高，具有较好的耐磨性。
Claims (5)
1.一种耐磨合金材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将钨粉置于球磨罐中，球磨过筛得钨粉末；
（2）按重量份数计，分别取4~6份黑曜石、8~12份松脂岩、9~18份珍珠岩混合球磨，过筛得混合球磨粉末；
（3）按质量比3:1，把钨粉末与混合球磨粉末均匀搅拌，得搅拌均匀的粉末混合物；
（4）将钢锭置于电熔炉中，保温熔融处理，得熔融液，按质量比5:1，将钢的熔融液和粉末混合物搅拌混合，得混合液；
（5）将制备的混合液浇注至块状模具中，等温退火、脱模，即得一种致密的耐磨材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的氢气流量为100~150mL/min。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的保压压强为500~600MPa。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的搅拌机的转速为150~180r/min。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述钢锭的为HPB300钢锭、GB700-79钢和Q235钢锭中的任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710641921.XA CN107557691A (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 一种耐磨合金材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710641921.XA CN107557691A (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 一种耐磨合金材料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107557691A true CN107557691A (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=60974825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710641921.XA Pending CN107557691A (zh) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 一种耐磨合金材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107557691A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104131241A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-05 | 合肥市东庐机械制造有限公司 | 一种高铬合金钢及其制造方法 |
| CN106367661A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-01 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种颗粒增强铁基表面复合材料的制备方法 |
| CN106834884A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-13 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 在半钢材质中加入wc增强颗粒的方法 |
-
2017
- 2017-07-31 CN CN201710641921.XA patent/CN107557691A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104131241A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-05 | 合肥市东庐机械制造有限公司 | 一种高铬合金钢及其制造方法 |
| CN106367661A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-01 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种颗粒增强铁基表面复合材料的制备方法 |
| CN106834884A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-13 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 在半钢材质中加入wc增强颗粒的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 中国金属学会特殊钢学术委员会: "《国外轴承钢工艺研究进展》", 31 December 1983 * |
| 于志中: "《钢材供销管理手册》", 31 August 1991, 北京经济学院出版社 * |
| 赵丽颖等: "《建筑材料与检测》", 31 August 2016, 北京理工大学出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105728709B (zh) | 一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法 | |
| CN103981445B (zh) | H13热作模具钢生产工艺 | |
| CN100450664C (zh) | 一种用碱性酚醛树脂砂生产大型超临界铸钢件的方法 | |
| CN102294435B (zh) | 采用激冷面层涂料的复合型壳熔模铸造生产抛丸机叶片的方法 | |
| CN107267854A (zh) | 一种高碳铬铁的冶炼方法及产品 | |
| CN104014716A (zh) | 一种发动机缸体水套专用覆膜砂及其制备方法 | |
| CN105483553A (zh) | 一种大型半自磨机用陶瓷-金属复合衬板及其铸造方法 | |
| CN110340277A (zh) | 一种具有防粘砂特性的用于高锰钢的覆膜砂及其制备方法与应用 | |
| CN104961489A (zh) | 环保节能型铁水包用半轻质耐火浇注料 | |
| CN103182487B (zh) | 一种含有稀土元素的铁铸件的生产方法 | |
| CN104073710A (zh) | 一种空调压缩机减摩铸铁及其制备方法 | |
| CN106756467A (zh) | 筒磨衬板件、新型高铬铸铁耐磨材料及其制备方法 | |
| CN107904511B (zh) | 陶瓷颗粒增强铁基复合材料及其制备方法与用途 | |
| CN101748332B (zh) | 超耐磨铸钢磨球及其制备方法 | |
| CN101623754B (zh) | 纳米陶瓷粉弥散强化铸造合金的制备工艺 | |
| CN111041339A (zh) | 一种高疲劳性能的高硅铁素体球墨铸铁材料及其制备方法 | |
| CN107557691A (zh) | 一种耐磨合金材料的制备方法 | |
| CN103600021A (zh) | 天然气动力缸体的制造工艺 | |
| CN106495716A (zh) | 一种ZrB2‑SiC复合粉体改性免烧低碳镁碳质滑板及生产工艺 | |
| CN103170615A (zh) | 一种含有稀土元素的铁铸件的生产系统 | |
| CN103506578A (zh) | 一种轮盘类铸铁件铸造工艺方法 | |
| CN110202091B (zh) | 一种碳化钨颗粒增强整体铁基复合材料的制备方法 | |
| CN104418597A (zh) | 用于rh精炼炉炉衬的浇注料及其施工方法 | |
| CN104275449B (zh) | 一种混炼机刮板的生产工艺 | |
| CN101914705B (zh) | 一种高强度代铜材料的制备方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180109 |