CN113416875A - 一种高温耐氧化抗磨钼合金 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钼合金技术领域，尤其是一种高温耐氧化抗磨钼合金，针对现有的钼铁合金性能差，生成工艺复杂，降低了质量和使用性能的问题，现提出如下方案，其包括以下重量百分比原料：钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉、改性剂、耐高温成分、抗氧化成分以及抗磨损成分，耐高温成分包括：氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅；抗氧化成分包括：聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠；抗磨损成分包括：二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸。本发明制备方式简单，可以提高钼合金的性能和质量。

Description

一种高温耐氧化抗磨钼合金
技术领域
本发明涉及钼合金技术领域，尤其涉及一种高温耐氧化抗磨钼合金。
背景技术
钼及其合金具有熔点高、高温强度高、高温蠕变速率低、抗热震性能好、抗磨损性和抗腐蚀性能好等优良特性，广泛应用于化工、冶金工业及金属加工及航空航天工业和核能技术等领域，合金复合材料由于具备抗疲劳、耐磨、高导热、低热膨胀以及辐射屏蔽等优点。
现有的钼铁合金性能差，生成工艺复杂，降低了质量和使用性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的钼铁合金性能差，生成工艺复杂，降低了质量和使用性能的缺点，而提出的一种高温耐氧化抗磨钼合金。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高温耐氧化抗磨钼合金，包括以下重量百分比原料：钼粉20-30％、碳粉8-12％、铁粉8-12％、铜粉3-6％、铬粉2-6％、钛粉2-6％、铝粉2-6％、改性剂1-2％、耐高温成分10-15％、抗氧化成分10-15％以及抗磨损成分10-15％；
耐高温成分包括：氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅；
抗氧化成分包括：聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠；
抗磨损成分包括：二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸。
优选的，包括以下重量百分比原料：钼粉24-26％、碳粉9-11％、铁粉9-11％、铜粉4-5％、铬粉3-5％、钛粉3-5％、铝粉3-5％、改性剂1.2-1.8％、耐高温成分11-14％、抗氧化成分11-14％以及抗磨损成分11-14％。
优选的，包括以下重量百分比原料：钼粉25％、碳粉10％、铁粉10％、铜粉4.5％、铬粉4％、钛粉4％、铝粉4％、改性剂1.6％、耐高温成分12.5％、抗氧化成分12.4％以及抗磨损成分12％。
优选的，高温耐氧化抗磨钼合金制备方式包括以下步骤：
S1：原料处理；
S2：干燥预热；
S3：原料混合；
S4：注射成型；
S5：冷却脱模；
S6：性能检测。
优选的，所述S1中，原料处理包括以下步骤：
第一，首先制备耐高温成分、抗氧化成分和抗磨损成分：
a，制备耐高温成分：将氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅加入混合器中，采用温度45-55℃，转速100-150r/min，混合30-40min；
b，制备抗氧化成分：将聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠加入混合器中，采用温度50-60℃，转速100-150r/min，混合30-40min；
c，制备抗磨损成分：将二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸加入混合器中，采用温度40-50℃，转速100-150r/min，混合30-40min。
第二，对钼、碳、铁、铜、铬、钛、铝粉碎，然后使用100目筛网进行筛选，得到钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉，并按照合适的重量称重收集。
优选的，所述S2中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉放入干燥箱内，采用80-90℃，干燥1-2H，进行干燥除潮。
优选的，所述S3中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉、改性剂、耐高温成分、抗氧化成分、抗磨损成分加入混合器中混合，使用温度60-70℃，转速100-150r/min，混合时间20-26min。
优选的，所述S4中，注射成型包括以下步骤：
第一，将混合料加入注射机中熔炼，熔炼温度580-730℃，同时通入氮气进行，将注射机内的氧气挤出；
第二，将熔炼的金属液导入模具中定型，模具包括定模和动模，定模的温度设置在260-280℃，动模温度设置在260-280℃，定型15-20min。
优选的，所述S5中，材料定型后，待定模和动模温度均下降至70-80℃，将动模与定模分离，材料取出。
优选的，所述S6中，取出材料进行性能检测，具体包括：耐高温性能检测、抗氧性能检测、抗磨损性能检测。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本方案通过在钼粉中加入耐高温成分包括：氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅，可以提高合金的耐高温性能；
(2)本方案通过在钼粉中加入抗氧化成分包括：聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠，可以提高合金的抗氧化性能；
(3)本方案通过在钼粉中加入抗磨损成分包括：二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸，可以提高合金的抗磨损性能。
本发明制备方式简单，可以提高钼合金的性能和质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种高温耐氧化抗磨钼合金，包括以下重量百分比原料：钼粉20％、碳粉8％、铁粉8％、铜粉6％、铬粉6％、钛粉6％、铝粉6％、改性剂1％、耐高温成分13％、抗氧化成分13％、抗磨损成分13％。
本实施例中，高温耐氧化抗磨钼合金制备方式包括以下步骤：
S1：原料处理；
S2：干燥预热；
S3：原料混合；
S4：注射成型；
S5：冷却脱模；
S6：性能检测。
本实施例中，S1中，原料处理包括以下步骤：
第一，首先制备耐高温成分、抗氧化成分和抗磨损成分：
a，制备耐高温成分：将氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅加入混合器中，采用温度45-55℃，转速100-150r/min，混合30min；
b，制备抗氧化成分：将聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠加入混合器中，采用温度50-60℃，转速100-150r/min，混合30min；
c，制备抗磨损成分：将二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸加入混合器中，采用温度40-50℃，转速100-150r/min，混合30min。
第二，对钼、碳、铁、铜、铬、钛、铝粉碎，然后使用100目筛网进行筛选，得到钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉，并按照合适的重量称重收集。
本实施例中，S2中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉放入干燥箱内，采用80-90℃，干燥1H，进行干燥除潮。
本实施例中，S3中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉、改性剂、耐高温成分、抗氧化成分、抗磨损成分加入混合器中混合，使用温度60-70℃，转速100-150r/min，混合时间20min。
本实施例中，S4中，注射成型包括以下步骤：
第一，将混合料加入注射机中熔炼，熔炼温度580-730℃，同时通入氮气进行，将注射机内的氧气挤出；
第二，将熔炼的金属液导入模具中定型，模具包括定模和动模，定模的温度设置在260-280℃，动模温度设置在260-280℃，定型15min。
本实施例中，S5中，材料定型后，待定模和动模温度均下降至70-80℃，将动模与定模分离，材料取出。
本实施例中，S6中，取出材料进行性能检测，具体包括：耐高温性能检测、抗氧性能检测、抗磨损性能检测。
实施例二
一种高温耐氧化抗磨钼合金，包括以下重量百分比原料：钼粉25％、碳粉10％、铁粉10％、铜粉4.5％、铬粉4％、钛粉4％、铝粉4％、改性剂1.6％、耐高温成分12.5％、抗氧化成分12.4％和抗磨损成分12％。
本实施例中，高温耐氧化抗磨钼合金制备方式包括以下步骤：
S1：原料处理；
S2：干燥预热；
S3：原料混合；
S4：注射成型；
S5：冷却脱模；
S6：性能检测。
本实施例中，S1中，原料处理包括以下步骤：
第一，首先制备耐高温成分、抗氧化成分和抗磨损成分：
a，制备耐高温成分：将氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅加入混合器中，采用温度45-55℃，转速100-150r/min，混合35min；
b，制备抗氧化成分：将聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠加入混合器中，采用温度50-60℃，转速100-150r/min，混合35min；
c，制备抗磨损成分：将二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸加入混合器中，采用温度40-50℃，转速100-150r/min，混合35min。
第二，对钼、碳、铁、铜、铬、钛、铝粉碎，然后使用100目筛网进行筛选，得到钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉，并按照合适的重量称重收集。
本实施例中，S2中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉放入干燥箱内，采用80-90℃，干燥1.5H，进行干燥除潮。
本实施例中，S3中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉、改性剂、耐高温成分、抗氧化成分、抗磨损成分加入混合器中混合，使用温度60-70℃，转速100-150r/min，混合时间23min。
本实施例中，S4中，注射成型包括以下步骤：
第一，将混合料加入注射机中熔炼，熔炼温度580-730℃，同时通入氮气进行，将注射机内的氧气挤出；
第二，将熔炼的金属液导入模具中定型，模具包括定模和动模，定模的温度设置在260-280℃，动模温度设置在260-280℃，定型18min。
本实施例中，S5中，材料定型后，待定模和动模温度均下降至70-80℃，将动模与定模分离，材料取出。
本实施例中，S6中，取出材料进行性能检测，具体包括：耐高温性能检测、抗氧性能检测、抗磨损性能检测。
实施例三
一种高温耐氧化抗磨钼合金，包括以下重量百分比原料：钼粉30％、碳粉11％、铁粉11％、铜粉6.5％、铬粉3％、钛粉3％、铝粉3％、改性剂1.6％、耐高温成分14.5％、抗氧化成分14.4％和抗磨损成分13％。
本实施例中，高温耐氧化抗磨钼合金制备方式包括以下步骤：
S1：原料处理；
S2：干燥预热；
S3：原料混合；
S4：注射成型；
S5：冷却脱模；
S6：性能检测。
本实施例中，S1中，原料处理包括以下步骤：
第一，首先制备耐高温成分、抗氧化成分和抗磨损成分：
a，制备耐高温成分：将氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅加入混合器中，采用温度45-55℃，转速100-150r/min，混合40min；
b，制备抗氧化成分：将聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠加入混合器中，采用温度50-60℃，转速100-150r/min，混合40min；
c，制备抗磨损成分：将二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸加入混合器中，采用温度40-50℃，转速100-150r/min，混合40min。
第二，对钼、碳、铁、铜、铬、钛、铝粉碎，然后使用100目筛网进行筛选，得到钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉，并按照合适的重量称重收集。
本实施例中，S2中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉放入干燥箱内，采用80-90℃，干燥2H，进行干燥除潮。
本实施例中，S3中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉、改性剂、耐高温成分、抗氧化成分、抗磨损成分加入混合器中混合，使用温度60-70℃，转速100-150r/min，混合时间26min。
本实施例中，S4中，注射成型包括以下步骤：
第一，将混合料加入注射机中熔炼，熔炼温度580-730℃，同时通入氮气进行，将注射机内的氧气挤出；
第二，将熔炼的金属液导入模具中定型，模具包括定模和动模，定模的温度设置在260-280℃，动模温度设置在260-280℃，定型20min。
本实施例中，S5中，材料定型后，待定模和动模温度均下降至70-80℃，将动模与定模分离，材料取出。
本实施例中，S6中，取出材料进行性能检测，具体包括：耐高温性能检测、抗氧性能检测、抗磨损性能检测。
本实施例中，对上述实施例一至实施例三作出检测，于原先的钼合金性能进行对比，得出以下对比表格：
耐高温性能提升 抗氧性能提升 抗磨损性能提升
实施例一 5％ 10％ 12％
实施例二 6％ 10％ 13％
实施例三 5％ 11％ 12％
综上，实施例二为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，包括以下重量百分比原料：钼粉20-30％、碳粉8-12％、铁粉8-12％、铜粉3-6％、铬粉2-6％、钛粉2-6％、铝粉2-6％、改性剂1-2％、耐高温成分10-15％、抗氧化成分10-15％以及抗磨损成分10-15％；
耐高温成分包括：氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅；
抗氧化成分包括：聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠；
抗磨损成分包括：二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸。
2.根据权利要求1所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，包括以下重量百分比原料：钼粉24-26％、碳粉9-11％、铁粉9-11％、铜粉4-5％、铬粉3-5％、钛粉3-5％、铝粉3-5％、改性剂1.2-1.8％、耐高温成分11-14％、抗氧化成分11-14％以及抗磨损成分11-14％。
3.根据权利要求1所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，包括以下重量百分比原料：钼粉25％、碳粉10％、铁粉10％、铜粉4.5％、铬粉4％、钛粉4％、铝粉4％、改性剂1.6％、耐高温成分12.5％、抗氧化成分12.4％以及抗磨损成分12％。
4.根据权利要求1所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，其制备方式包括以下步骤：
S1：原料处理；
S2：干燥预热；
S3：原料混合；
S4：注射成型；
S5：冷却脱模；
S6：性能检测。
5.根据权利要求4所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，所述S1中，原料处理包括以下步骤：
第一，首先制备耐高温成分、抗氧化成分和抗磨损成分：
a，制备耐高温成分：将氯化氧锆、聚乙烯醇缩丁醛、石英、石墨烯、二氧化硅加入混合器中，采用温度45-55℃，转速100-150r/min，混合30-40min；
b，制备抗氧化成分：将聚吡咯、苯亚磺酸钠、金刚石超微粉、聚磷酸盐、碳酸氢钠加入混合器中，采用温度50-60℃，转速100-150r/min，混合30-40min；
c，制备抗磨损成分：将二甘醇、二甲基环己胺、环氧聚苯胺、二硫代磷酸锌、季戊四醇酯、苯丙氨酸加入混合器中，采用温度40-50℃，转速100-150r/min，混合30-40min；
第二，对钼、碳、铁、铜、铬、钛、铝粉碎，然后使用100目筛网进行筛选，得到钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉，并按照合适的重量称重收集。
6.根据权利要求4所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，所述S2中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉放入干燥箱内，采用80-90℃，干燥1-2H，进行干燥除潮。
7.根据权利要求4所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，所述S3中，将钼粉、碳粉、铁粉、铜粉、铬粉、钛粉、铝粉、改性剂、耐高温成分、抗氧化成分、抗磨损成分加入混合器中混合，使用温度60-70℃，转速100-150r/min，混合时间20-26min。
8.根据权利要求4所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，所述S4中，注射成型包括以下步骤：
第一，将混合料加入注射机中熔炼，熔炼温度580-730℃，同时通入氮气进行，将注射机内的氧气挤出；
第二，将熔炼的金属液导入模具中定型，模具包括定模和动模，定模的温度设置在260-280℃，动模温度设置在260-280℃，定型15-20min。
9.根据权利要求4所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，所述S5中，材料定型后，待定模和动模温度均下降至70-80℃，将动模与定模分离，材料取出。
10.根据权利要求4所述的一种高温耐氧化抗磨钼合金，其特征在于，所述S6中，取出材料进行性能检测，具体包括：耐高温性能检测、抗氧性能检测、抗磨损性能检测。
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CN114574749A (zh) * 2022-03-11 2022-06-03 无锡市正隆祥机械制造有限公司 一种可提高生产效率的底座加工工艺
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