一种高耐磨球墨铸铁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨球墨铸铁的制备方法，属于球墨铸铁技术领域；该方法包括以下步骤：将球墨铸铁进行渗铝处理后氧化，制得高耐磨球墨铸铁；渗铝处理的温度为850℃～900℃；渗铝处理在渗铝剂中进行；渗铝剂由以下质量分数的制备原料组成：铝粉15％～18％、石墨2％～5％、铈粉0.5％～1％、氧化锆1.5％～2％、氧化钪0.2％～0.3％和余量为氧化铝。本发明专利技术通过对渗铝剂的配方进行调整，从而在球墨铸铁表面形成耐磨涂层，从而提升了球墨铸铁的耐磨性能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨球墨铸铁的制备方法


[0001]本专利技术属于球墨铸铁
，尤其涉及一种高耐磨球墨铸铁的制备方法。

技术介绍

[0002]球墨铸铁是铸铁中的石墨呈现球状的一种铸铁，通过球化处理使石墨形成球状，这种球状石墨可使降低应力集中程度，减小对基体的割裂。
[0003]相关技术中公开了一种耐磨的球墨铸铁，由下列重量百分比的成分组成：碳3％～3.8％、硅1.2％～1.5％、锰3％～6％、钨0.5％～0.8％、钒0.1％～0.5％、硫0.01％～0.02％、镁0.04％～0.08％、铌0.02％～0.08％、钽0.05％～0.1％，其余为铁，即相关技术中通过对球墨铸铁的配方进行调整，从而实现对球磨耐磨性能进行调整，但上述方法需对原料进行把控，若球墨铸铁工件已经制成，则无法对耐磨性能进行调整；在此基础上，相关技术还公开了如下技术方案：将Fe2O3粉和铝粉按质量比1∶3的比例均匀混合，形成反应物，将反应物装入球墨铸铁管内，然后将球墨铸铁管固定在旋转设备上，沿着球墨铸铁管中心轴高速旋转，将球墨铸铁管内的反应物点燃反应，反应物发生自蔓延反应，冷却即可。但自蔓延高温合成法制备的耐磨层与基体的结合强度不高，从而会对最终制得的材料的耐磨性能存在不利影响。
[0004]因此，本专利技术提供了一种高耐磨球墨铸铁的制备方法，利用该方法制得的球墨铸铁的耐磨性好。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高耐磨球墨铸铁的制备方法，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。
[0006]具体如下，本专利技术提供了一种高耐磨球墨铸铁的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将球墨铸铁进行渗铝处理后氧化，制得高耐磨球墨铸铁；
[0008]所述渗铝处理的温度为850℃～900℃；
[0009]所述渗铝处理在渗铝剂中进行；
[0010]所述渗铝剂由以下质量分数的制备原料组成：
[0011]铝粉15％～18％、石墨2％～5％、铈粉0.5％～1％、氧化锆1.5％～2％、氧化钪0.2％～0.3％和余量为氧化铝。
[0012]根据本专利技术制备方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
[0013]本专利技术通过对渗铝处理的温度进行控制，从而使铝粉和铈粉均处于熔融状态，有利于使金属铝、金属铈将球墨铸铁充分的浸润；从而实现球墨铸铁的充分渗铝。
[0014]渗铝剂渗铝完成后，在球墨铸铁表面生产Fe
‑
Al金属间化合物作为过渡相。经过高温氧化之后，Fe
‑
Al相表面生产致密的氧化铝，从而实现了对涂层硬度的调控；同时由于上述金属间化合物直接在球墨铸铁表面生成，即涂层与球墨铸铁为冶金结合，结合强度高；从而降低涂层脱落的风险。
[0015]本专利技术的渗铝剂中含有石墨、铈粉、氧化锆和氧化钪等；石墨能够和氧气反应，从而降低铝原子和氧气的反应；同时铈原子的加入，可以使晶格发生畸变，畸变产生缺陷和空位，为铝原子的渗透提供通道；同时本专利技术中还加入氧化钪，钪的原子半径相对较小，有利于降低铈原子导致过多的畸变，反而对最终涂层的致密性产生不利影响，进而影响到涂层的耐磨性能。氧化锆自身的耐磨性能和强度均较高，将其添加中涂层中，有利于进一步提升涂层的耐磨性能。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化的温度为950℃～1050℃。
[0017]本专利技术中通过氧化的温度进行控制，从而实现了涂层的充分氧化，从而在球墨铸铁表面形成致密的氧化物层，从而提升了涂层的耐磨性能。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述渗铝剂由以下质量分数的制备原料组成：
[0019]铝粉15％～17％、石墨3％～5％、铈粉0.8％～1％、氧化锆1.8％～2％、氧化钪0.2％～0.3％和余量为氧化铝。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述渗铝剂由以下质量分数的制备原料组成：
[0021]铝粉15％～16％、石墨4％～5％、铈粉0.8％～1％、氧化锆1.8％～2％、氧化钪0.2％～0.3％和余量为氧化铝。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述渗铝处理的时间为2h～5h。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化的时间为2h～5h。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述铝粉的目数为300目～400目。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述铝粉的目数为325目～400目。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述铈粉的目数为100目～200目。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化锆的粒径为0.5μm～1μm。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化锆的粒径为0.5μm～0.8μm。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化钪的粒径为0.1μm～0.5μm。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化钪的粒径为0.2μm～0.5μm。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝的目数为300目～400目。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝的目数为325目～400目。
[0033]本专利技术中通过对各制备原料的粒径进行控制，从而对各制备原料的反应活性进行控制，从而进一步提升了涂层的耐磨性能。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述石墨的片径为3μm～6μm。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述球墨铸铁为QT700
‑
2。
具体实施方式
[0036]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0037]本专利技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示
意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0038]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0039]铝粉：北京易金新材料，目数为325目。
[0040]铈粉：江西中锡金属材料有限公司，目数为200目。
[0041]氧化锆：上海肖晃纳米科技有限公司，XH
‑
ZrO2‑
200(D50为0.5μm)，XH
‑
ZrO2‑
300(D50为0.8μm)，XH
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨球墨铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将球墨铸铁进行渗铝处理后氧化，制得高耐磨球墨铸铁；所述渗铝处理的温度为850℃～900℃；所述渗铝处理在渗铝剂中进行；所述渗铝剂由以下质量分数的制备原料组成：铝粉15％～18％、石墨2％～5％、铈粉0.5％～1％、氧化锆1.5％～2％、氧化钪0.2％～0.3％和余量为氧化铝。2.根据权利要求1所述的高耐磨球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述氧化的温度为950℃～1050℃。3.根据权利要求1所述的高耐磨球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述渗铝处理的时间为2h～5h。4.根据权利要求1所述的高耐磨球墨铸铁的制备方法，其特征在于，所述氧化的时间为2h～5h。5.根据...

【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：