一种具有复合层的球墨铸铁及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种具有复合层的球墨铸铁及其制备方法与应用，属于球墨铸铁技术领域；该铸铁包括球墨铸铁，球墨铸铁表面设有复合层；复合层包括以下重量分数的制备原料：硅酸酯改性氧化铝50％～60％、钛酸酯改性氧化锆20％～30％、氧化铬3％～5％。本发明专利技术中利用硅酸酯改性氧化铝和钛酸酯改性氧化锆在烧结后会转化为氧化物，从而形成混合氧化物组成的复合层；在烧结过程中氧化物会相互填充，从而提升复合层之间的致密程度，从而提升复合层的耐腐蚀效果；同时氧化铬还能降低烧结温度，有利于提升复合层的性能。于提升复合层的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有复合层的球墨铸铁及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于球墨铸铁生产
，尤其涉及一种具有复合层的球墨铸铁及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。
[0003]球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.0～4.0％，含硅量1.8～3.2％，含锰、磷、硫总量不超过3.0％和适量的稀土、镁等球化元素。
[0004]球墨铸铁在应用过程中需要具有较好的耐腐蚀性，但相关技术中球墨铸铁的耐腐蚀性能较差，从而导致其应用受限。
[0005]因此，本专利技术提供了一种具有复合层的球墨铸铁，该球墨铸铁的耐腐蚀性能优异。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具有复合层的球墨铸铁，以解决上述
技术介绍
中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
[0007]本专利技术还提供了上述具有复合层的球墨铸铁的制备方法。
[0008]本专利技术还提供了上述具有复合层的球墨铸铁的应用。
[0009]本专利技术第一方面提供了一种具有复合层的球墨铸铁，包括球墨铸铁，
[0010]所述球墨铸铁表面设有复合层；
>[0011]所述复合层包括以下重量分数的制备原料：
[0012]硅酸酯改性氧化铝50％～60％、钛酸酯改性氧化锆20％～30％、氧化铬3％～5％。
[0013]根据本专利技术具有复合层的球墨铸铁技术方案中的一种技术方案，至少制备如下有益效果：
[0014]硅酸酯改性氧化铝和钛酸酯改性氧化锆在烧结后会转化为氧化物，从而形成混合氧化物组成的复合层；在烧结过程中氧化物会相互填充，从而提升复合层之间的致密程度，从而提升复合层的耐腐蚀效果；同时氧化铬还能降低烧结温度，有利于提升复合层的性能。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述硅酸酯改性氧化铝包括以下制备原料：
[0016]硅酸酯和氧化铝。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述硅酸酯改性氧化铝包括以下重量份数的制备原料：
[0018]硅酸酯0.1份～0.2份和氧化铝1份。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝的粒径为50nm～150nm。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝的粒径为100nm。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝为α
‑
Al2O3。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述硅酸酯为正硅酸乙酯。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述硅酸酯改性氧化铝的制备方法，包括以下制备步骤：
[0024]将氧化铝和水混合后，制得氧化铝分散液；
[0025]再将硅酸酯和碱性化合物添加至所述氧化铝分散液中反应。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝分散液的质量分数为5％～8％。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱性化合物为一水合氨。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的pH为9～10。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的温度为20℃～80℃。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的温度为40℃～80℃。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的温度为60℃～80℃。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的时间为1h～10h。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的时间为4h～10h。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的时间为4h～8h。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的时间为4h～6h。
[0036]根据本专利技术的一些实施方式，所述钛酸酯改性氧化锆包括以下制备原料：
[0037]钛酸酯和氧化锆。
[0038]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化锆的D50为10nm～50nm。
[0039]根据本专利技术的一些实施方式，所述钛酸酯改性氧化锆包括以下重量份数的制备原料：
[0040]钛酸酯0.3份～0.4份和氧化锆1份。
[0041]根据本专利技术的一些实施方式，所述钛酸酯为钛酸丁酯。
[0042]根据本专利技术的一些实施方式，所述钛酸酯改性氧化锆的制备方法，包括以下步骤：
[0043]将钛酸酯添加至乙醇中，制得钛酸酯分散液；
[0044]将氧化锆和碳酸氢盐溶液添加至所述钛酸酯分散液中加热反应。
[0045]根据本专利技术的一些实施方式，所述钛酸酯分散液的摩尔浓度为0.5mol/L～0.8mol/L。
[0046]根据本专利技术的一些实施方式，所述碳酸氢盐溶液的摩尔浓度为0.6mol/L～0.8mol/L。
[0047]根据本专利技术的一些实施方式，所述碳酸氢盐溶液包括碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液和碳酸氢铵溶液中的至少一种。
[0048]根据本专利技术的一些实施方式，所述加热反应的温度为50℃～60℃。
[0049]根据本专利技术的一些实施方式，所述加热反应的时间为6h～10h。
[0050]根据本专利技术的一些实施方式，所述加热反应的pH为7～8。
[0051]根据本专利技术的一些实施方式，所述复合层还包括粘接剂和溶剂。
[0052]根据本专利技术的一些实施方式，所述粘接剂为羧甲基纤维素。
[0053]根据本专利技术的一些实施方式，所述溶剂为乙醇水溶液。
[0054]根据本专利技术的一些实施方式，所述乙醇水溶液的体积分数为50％～70％。
[0055]根据本专利技术的一些实施方式，所述乙醇水溶液的体积分数为50％～60％。
[0056]根据本专利技术的一些实施方式，所述复合层由以下重量分数的制备原料组成：
[0057]硅酸酯改性氧化铝50％～60％、钛酸酯改性氧化锆20％～30％、氧化铬3％～5％、粘接剂0.2％～0.5％和余量为溶剂。
[0058]根据本专利技术的一些实施方式，所述复合层由以下重量分数的制备原料组成：
[0059]硅酸酯改性氧化铝55％～60％、钛酸酯改性氧化锆20％～30％、氧化铬3％～5％、粘接剂0.2％～0.5％和余量为溶剂。
[0060]根据本专利技术的一些实施方式，所述复合层由以下重量分数的制备原料组成：
[0061]硅酸酯改性氧化铝57％～60％、钛酸酯改性氧化锆20％～30％、氧化铬3％～5％、粘接剂0.2％～0.5％和余量为溶剂。
[0062]根据本专利技术的一些实施方式，所述复合层由以下重量分数的制备原料组成：
[0063]硅酸酯改性氧化铝57％～59％、钛酸酯改性氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有复合层的球墨铸铁，其特征在于，包括球墨铸铁，所述球墨铸铁表面设有复合层；所述复合层包括以下重量分数的制备原料：硅酸酯改性氧化铝50％～60％、钛酸酯改性氧化锆20％～30％、氧化铬3％～5％。2.根据权利要求1所述的具有复合层的球墨铸铁，其特征在于，所述硅酸酯改性氧化铝包括以下制备原料：硅酸酯和氧化铝。3.根据权利要求1所述的具有复合层的球墨铸铁，其特征在于，所述钛酸酯改性氧化锆包括以下制备原料：钛酸酯和氧化锆。4.根据权利要求1所述的具有复合层的球墨铸铁，其特征在于，所述复合层还包括粘接剂和溶剂。5.根据权利要求4所述的具有复合层的球墨铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁蕾，丁放红，
申请(专利权)人：湖南长红铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：