一种低烧结温度Mg‑Sn‑Ce‑C合金的制作方法

文档序号:11937408阅读:252来源:国知局
本发明公开了一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,属于金制备应用领域。
背景技术
:烧结温度是指耐火物料或陶瓷生坯通过烧结,达到气孔最小、收缩最大、产品最致密、性能最优良或成为坚实集结体状态时的温度。物料的收缩和气孔率,随加热过程中温度升高而变化。当气孔率开始下降,线收缩率小于或等于6%时,相应的温度称开始烧结温度,随温度升高,气孔率将继续下降,直到某一温度,收缩率达理论值的95%以上时,即为完成烧结的温度。从开始烧结到烧结完成是一个温度范围。在烧结范围中选择一个适宜的温度,作为烧成物料的最高最佳温度,工艺上称烧结温度。烧结温度低于物料的熔点或熔融范围。我国的钢铁企业还有较大的发展空间,但是国内和国际竞争激烈,同样烧结厂也面临市场经济调节。当前急待解决的问题是提高烧结矿的质量;烧结生产发展趋势是逐步实现烧结机的大型化;采用原料混匀技术,提高烧结的精料水平;提高自动化水平和生成率,努力降低烧结矿的成本;加强环保治理;加速增加球团矿用量,改善我国高炉的炉料结构;采用小球烧结工艺,进一步强化烧结生产;继续对老旧设备进行改造更新;坚持生产高碱度烧结矿;充分利用国内国外的铁矿资源;调整和改善烧结生产布局;实施可持续发展战略,建设清洁式工厂。广义钢铁工业企业包括的烧结生产线,其主要原料为铁精粉和煤。由于煤中含硫,所以烧结会排放出有害气体产物二氧化硫,必须进行烟气脱硫处理。其他气体排放物主要为氮的氧化物和二氧化碳。使用袋式除尘器或电除尘器,正常工作时能达标排放。除尘后排放物基本为小于PM2.5的粉尘。标准只是宏观经济和国民健康、环境的调和产物。达标不表示对人类和环境没有影响。由于烧结温度很高,烧结矿不能热送高炉,即使回收部分余热,还是要排出大量废热。技术实现要素::烧结温度是指耐火物料或陶瓷生坯通过烧结,达到气孔最小、收缩最大、产品最致密、性能最优良或成为坚实集结体状态时的温度。物料的收缩和气孔率,随加热过程中温度升高而变化。当气孔率开始下降,线收缩率小于或等于6%时,相应的温度称开始烧结温度,随温度升高,气孔率将继续下降,直到某一温度,收缩率达理论值的95%以上时,即为完成烧结的温度。从开始烧结到烧结完成是一个温度范围。在烧结范围中选择一个适宜的温度,作为烧成物料的最高最佳温度,工艺上称烧结温度。烧结温度低于物料的熔点或熔融范围。我国的钢铁企业还有较大的发展空间,但是国内和国际竞争激烈,同样烧结厂也面临市场经济调节。当前急待解决的问题是提高烧结矿的质量;烧结生产发展趋势是逐步实现烧结机的大型化;采用原料混匀技术,提高烧结的精料水平;提高自动化水平和生成率,努力降低烧结矿的成本;加强环保治理;加速增加球团矿用量,改善我国高炉的炉料结构;采用小球烧结工艺,进一步强化烧结生产;继续对老旧设备进行改造更新;坚持生产高碱度烧结矿;充分利用国内国外的铁矿资源;调整和改善烧结生产布局;实施可持续发展战略,建设清洁式工厂。广义钢铁工业企业包括的烧结生产线,其主要原料为铁精粉和煤。由于煤中含硫,所以烧结会排放出有害气体产物二氧化硫,必须进行烟气脱硫处理。其他气体排放物主要为氮的氧化物和二氧化碳。使用袋式除尘器或电除尘器,正常工作时能达标排放。除尘后排放物基本为小于PM2.5的粉尘。标准只是宏观经济和国民健康、环境的调和产物。达标不表示对人类和环境没有影响。由于烧结温度很高,烧结矿不能热送高炉,即使回收部分余热,还是要排出大量废热。本发明所解决的技术问题:本发明针对现有技术的不足,提供一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,降低了烧结成型时的烧结温度,低烧结温度的合金在烧结温度在1200℃以下即可完成烧结过程,提高了烧结环节的工作效率,克服目前普通硬质合金材料的烧结温度高、烧结时间长、效率低、污染严重等缺陷。本发明提供如下技术方案:一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.6%-1.1%,Ce2.2%-3.1%,C0.01%-0.12%,余量为Mg;按照重量份数将上述原料组分粉末经混合、研磨、过滤干燥、成型后烧结制成低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金。优选的,各组分的重量份数为:Sn0.8%-1.0%,Ce2.5%-3.1%,C0.01%-0.11%,余量为Mg。优选的,各组分的重量份数为:Sn0.8%-0.9%,Ce2.2%-2.6%,C0.04%-0.07%,余量为Mg。优选的,所述镁为工业纯镁,有效成分含量≥99.99%;所述锡为高纯度锡,有效成分含量≥99.95%;所述钛为高纯度钛,有效成分含量≥99.70%;所述碳为高纯度石墨,有效成分含量≥99.9%。优选的,所述研磨步骤中,按照500-700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1000-1500rpm。优选的,所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100-120目,干燥温度为60-70℃。优选的,所述烧结成型的烧结温度为1100-1200℃,Ar压力为9-11Mpa,烧结时间为100-120分钟。本发明的有益效果:1.本发明降低了烧结成型时的烧结温度,低烧结温度的合金在烧结温度在1200℃以下即可完成烧结过程,提高了烧结环节的工作效率,克服目前普通硬质合金材料的烧结温度高、烧结时间长、效率低、污染严重等缺陷。2.本发明原料纯净,降低了烧结过程中有害气体的产生,降低了环境污染。3.本发明降低了烧结温度,较少了热量的损耗,利于建设清洁环保低能高效的生产方式。具体实施方式:下面对本发明的实施例做详细的说明,本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案,通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。实施例一一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.6%,Ce2.2%,C0.01%,余量为Mg。实施例二一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn1.1%,Ce3.1%,C0.12%,余量为Mg。实施例三一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.8%,Ce2.5%,C0.01%,余量为Mg。实施例四一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn1.0%,Ce3.1%,C0.11%,余量为Mg。实施例五一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.8%,Ce2.2%,C0.04%,余量为Mg。实施例六一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.9%,Ce2.6%,C0.07%,余量为Mg。实施例七一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.8%,Ce2.6%,C0.04%,余量为Mg。实施例八一种低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金,由Mg、Sn、Ce、C四种元素组成,各组分的重量份数为:Sn0.9%,Ce2.2%,C0.07%,余量为Mg。上述实施例中所述镁为工业纯镁,有效成分含量≥99.99%;所述锡为高纯度锡,有效成分含量≥99.95%;所述钛为高纯度钛,有效成分含量≥99.70%;所述碳为高纯度石墨,有效成分含量≥99.9%。制备方法:按照重量份数将上述原料组分粉末经混合、研磨、过滤干燥、成型后烧结制成低烧结温度Mg-Sn-Ce-C合金。方法一:其中所述研磨步骤中,按照500ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1000rpm。所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100目,干燥温度为60℃。所述烧结成型的烧结温度为1100℃,Ar压力为11Mpa,烧结时间为100分钟。方法二:其中所述研磨步骤中,按照700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1500rpm。所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为120目,干燥温度为60℃。所述烧结成型的烧结温度为1200℃,Ar压力为9Mpa,烧结时间为120分钟。方法三:其中所述研磨步骤中,按照500ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1500rpm。所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100目,干燥温度为70℃。所述烧结成型的烧结温度为1100℃,Ar压力为11Mpa,烧结时间为100分钟。方法四:其中所述研磨步骤中,按照700ml/kg的比例添加酒精作为研磨介质,采用搅拌球磨机进行搅拌研磨,搅拌速度为1500rpm。所述过滤干燥步骤中,过滤的目数为100目,干燥温度为60℃。所述烧结成型的烧结温度为1200℃,Ar压力为11Mpa,烧结时间为120分钟。表一:实施例所述合金抗弯强度(N/mm2)2方法一方法二方法三方法四实施例一3069305030723083实施例二3074305630903072实施例三3067309630593062实施例四3092302030413099实施例五3095308930593029实施例六3094302330953093实施例七3050303331003018实施例八3011308530983062实施例九3022308330153052实施例十3063304130763048表二:实施例所述合金洛氏硬度方法一方法二方法三方法四实施例一93.8793.8793.7693.85实施例二93.8593.7493.7593.76实施例三93.8293.8293.7993.71实施例四93.8193.7193.7293.76实施例五93.8193.8393.7193.88实施例六93.8893.8593.7393.85实施例七93.7793.7593.8993.70实施例八93.7393.7593.7493.75实施例九93.8893.7193.7993.71实施例十93.7893.7893.8193.80本发明实施例制备得到的合金降低了烧结成型的温度,但是其性能无明显差异没提高了烧结环节的工作效率,具有较高的市场推广价值。上内容仅为本发明的较佳实施方式,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页1 2 3 
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