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技术

本发明专利技术涉及一种球磨铸铁用变质剂，具体涉及一种镍铝钼‑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，该变质剂由以下重量份的原料制成：纳米氧化铝2‑3、氟硼酸钾1‑2、镍粉2‑3、铝粉1‑2、钼粉1‑2、氧化石墨烯0.2‑0.4、纳米二氧化硅1‑2、膨胀石墨粉3‑5、独居石微粉1‑2、硅含量为45%的硅铁粉4‑5、硅酸镁铝0.3‑0.4、浓度为5‑10%的乙醇水溶液20‑25、助剂0.4‑0.5；本发明专利技术将膨胀石墨粉负载的纳米复合粉体与镍钼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，该变质剂高温稳定，形核效果良好，石墨球化稳定持久；该变质剂促进了石墨化进程，改善结构组织，强度和耐磨性进一步得到提升，且较之传统变质剂使用更为方便快捷，降低了附加生产成本。

Composite modifying agent and method of nodular cast iron for nickel aluminum molybdenum ferrosilicon alloy supported nano aluminum silicon oxide preparation method

The invention relates to a milling cast iron modifier, especially composite modifier and preparation of nodular cast iron for nickel aluminum molybdenum ferrosilicon alloy supported nano aluminum silicon oxide preparation method, the modifier is composed of the following parts by weight of raw materials: 2 nano alumina 3, 2, 1 potassium fluoroborate Nickel 3, 1 aluminum powder 2 2, 1 molybdenum powder 2, 0.4, 0.2 graphene oxide nano silica 1 2, 5, 3 expansion graphite powder 1 monazite 2, silicon content is 45% of the 4 ferrosilicon powder 5, 0.4, 0.3 veegum concentration of ethanol water solution 5 10% 20 25, 0.4 0.5 additives; the expansion of nano composite powder and nickel molybdenum powder ferrosilicon alloy graphite powder load bonding load, prepared composite modifier a stable performance, the modifier is stable at high temperature, the nucleation effect is good, the graphite stability; The modifying agent accelerates the graphitization process, improves the structure, strength and wear resistance of the modifier, and is more convenient and quick than the traditional modifier, thus reducing the additional production cost.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及一种球磨铸铁用变质剂，具体涉及一种镍铝钼-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。
技术介绍
球磨铸铁是指通过添加具有球化和孕育功效的变质剂，得到的具有球状石墨的铸铁，这类铸铁的强度得到极大的提升，具有优良的综合性能，已成为仅次于灰铸铁的一类被广泛应用的铸铁。球磨铸铁生产过程中使用的变质剂直接关系到产品的使用性能，目前最常用的变质剂为稀土镁、硅铁系列合金，这些变质剂虽然取得了相对较好的变质效果，但是仍然存在一些缺点，硅铁系列变质剂使用时熔化速度快，形核率低，球化率差，原料利用率低；而稀土材料也受到生产成本的制约；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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，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，达到改善球磨铸铁的球化效果，提高使用性能的目的，为了实现上述目的，本专利技术提供一种镍铝钼-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，采用的技术方案如下：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，其特征在于，该变质剂由以下重量份的原料制成：纳米氧化铝2-3、氟硼酸钾1-2、镍粉2-3、铝粉1-2、钼粉1-2、氧化石墨烯0.2-0.4、纳米二氧化硅1-2、膨胀石墨粉3-5、独居石微粉1-2、硅含量为45%的硅铁粉4-5、硅酸镁铝0.3-0.4、浓度为5-10%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的制备方法为：（1）先将镍粉、铝粉、钼粉与硅铁粉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）将纳米氧化铝、纳米二氧化硅、氧化石墨烯与膨胀石墨粉混合，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1-2h后，所得浆料高速搅拌混合10-13h，得膨胀石墨负载纳米材料的复合浆料备用；（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，本专利技术复合变质剂将以高热稳定、高比表面积的膨胀石墨粉负载的纳米氧化铝、纳米二氧化硅等复合粉体与镍钼硅铁合金粉相互粘结负载，制得一种性能稳定的变质剂，其中的纳米材料不易氧化变形，形核效果良好，而掺杂的复合硅铁合金粉不易烧蚀，形核率提高，石墨球化不易衰退；该变质剂促进了石墨化进程，改善结构组织，强度和耐磨性进一步得到提升，且较之传统变质剂使用更为方便快捷，降低了附加生产成本。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：纳米氧化铝3、氟硼酸钾1、镍粉2、铝粉2、钼粉1、氧化石墨烯0.2、纳米二氧化硅2、膨胀石墨粉5、独居石微粉1、硅含量为45%的硅铁粉5、硅酸镁铝0.3、浓度为10%的乙醇水溶液24、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的制备方法为：（1）先将镍粉、铝粉、钼粉与硅铁粉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）将纳米氧化铝、纳米二氧化硅、氧化石墨烯与膨胀石墨粉混合，投入14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1.8h后，所得浆料高速搅拌混合12h，得膨胀石墨负载纳米材料的复合浆料备用；（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QT400为例，使用方法为：在QT400制造过程中使用包底冲入法分别加入0.45wt%、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123抗拉强度442MPa485MPa510MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，该变质剂由以下重量份的原料制成：纳米氧化铝2‑3、氟硼酸钾1‑2、镍粉2‑3、铝粉1‑2、钼粉1‑2、氧化石墨烯0.2‑0.4、纳米二氧化硅1‑2、膨胀石墨粉3‑5、独居石微粉1‑2、硅含量为45%的硅铁粉4‑5、硅酸镁铝0.3‑0.4、浓度为5‑10%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。

【技术特征摘要】
1.一种镍铝钼-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，其特征在于，该变质剂由以下重量份的原料制成：纳米氧化铝2-3、氟硼酸钾1-2、镍粉2-3、铝粉1-2、钼粉1-2、氧化石墨烯0.2-0.4、纳米二氧化硅1-2、膨胀石墨粉3-5、独居石微粉1-2、硅含量为45%的硅铁粉4-5、硅酸镁铝0.3-0.4、浓度为5-10%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...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐世云，
申请(专利权)人：徐世云，
类型：发明
国别省市：安徽,34