一种耐磨耐腐蚀合金及其制备方法与流程

文档序号:11126464阅读:449来源:国知局

本发明涉及合金技术领域,具体涉及一种耐磨耐腐蚀合金及其制备方法。



背景技术:

镁是最轻的结构材料,符合低能耗等环保、节能要求,因而在汽车、电子、航空等工业领域常被用来制备合金。但镁熔点低,易燃烧,因而由镁制备得到的合金在温度接近其燃点的时候容易自身燃烧,发生火灾危险。尽管镁合金以其质量轻延展性好受到追捧,但由于镁本身可以与水、空气发生反应,因此镁合金多数都不耐腐蚀,其不能在严酷的环境中使用。其次,镁合金制造的合金大都硬度较低,不耐磨,在一定程度上限制了合金的应用,如果既可以降低合金成本又使得合金具有耐磨、耐腐蚀、阻燃等性能将会非常理想。

国外绝大多数耐磨耐腐蚀合金材料采用很高的合金加入量,特别是应用大量贵重金属如镍、铬、铜等。国外名牌耐磨耐腐蚀合金材料铬含量高达30%,价格昂贵。对于铬、镍矿产资源稀少的中国来说,这种技术路线无疑会增加很高的成本。目前的生产技术停留在宏观的铸造中,对于微观不是很关注,但是从显微组织上来看,合金化合物尺寸、数量和分布以及晶界夹杂物都明显影响着产品的实际耐磨效果。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术不足,本发明提供一种耐磨耐腐蚀合金及其制备方法,克服了现有技术的不足,该耐磨耐腐蚀合金以镁为基础成本较低,同时添加少量其他元素,通过元素之间的相互作用,使得最后合金增强耐磨、耐腐蚀以及阻燃性;该工艺方法成本低且简便易行,获得的合金具有较高的强度,具有比传统商业合金优越的力学性能。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种耐磨耐腐蚀合金,由主要成份和辅助成份组成,所述的主要成份按照质量百分比由以下组分组成:镁25~35%、钴1.2~1.5%、镍1~3%、锌0.2%~0.6%、钒0.1%~0.5%、钇0.4~1.0%和铌0.3~0.8%;辅助成分按照质量百分比由以下组分组成:聚丙烯15%~18%,润滑剂3~8%,无机矿物质3~5%份。

一种耐磨耐腐蚀合金的制备方法,所述耐磨耐腐蚀合金制备的工艺方法步骤如下:

(1)按照上述成分的质量配比,先将镁、钴、镍、锌、钒、钇和铌混合后搅拌,搅拌均匀后在真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾磨成纳米合金粉;

(2)将制备得到的纳米合金粉,与二分之一的聚丙烯,三分之一润滑剂,二分之一的无机矿物质,混合,使用搅拌器以60转/分钟的速度搅拌,

(3)搅拌15分钟后,依次加入二分之一的聚丙烯,三分之二润滑剂,二分之一的无机矿物质,加热温度至200~220℃搅拌20分钟得到纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液;

(4)将纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液的浆料进行蒸干,加入蒸干后物质质量1~3%的石蜡成型剂,烘干过筛,得到的合金粉末压制成型后,放入真空炉中于1200℃~1600℃保温45份,然后放入有氧气保护的加压炉中1400℃~1800℃烧结60份,即得产品。

(三)有益效果

本发明提供一种耐磨耐腐蚀合金,与现有技术相比优点在于:本发明耐磨耐腐蚀合金以镁为基础成本较低,同时添加少量其他元素,通过元素之间的相互作用,使得最后合金具有耐磨、耐腐蚀以及阻燃的效果,并且该耐磨耐腐蚀合金的成本较低,便于大规模的推广;本发明的耐磨耐腐蚀合金与其他耐磨耐腐蚀合金相比稀土元素较少,所用原材料易于获得,成本低,性价比高;本发明提供的合金室温拉伸性能为:抗拉强度Rm为1890~1960MPa,屈服强度Rp0.2为1690~1791MPa。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种耐磨耐腐蚀合金,由主要成份和辅助成份组成,所述的主要成份按照质量百分比由以下组分组成:镁25~35%、钴1.2~1.5%、镍1~3%、锌0.2%~0.6%、钒0.1%~0.5%、钇0.4~1.0%和铌0.3~0.8%;辅助成分按照质量百分比由以下组分组成:聚丙烯15%~18%,润滑剂3~8%,无机矿物质3~5%份。

一种耐磨耐腐蚀合金的制备方法,所述耐磨耐腐蚀合金制备的工艺方法步骤如下:

(1)按照上述成分的质量配比,先将镁、钴、镍、锌、钒、钇和铌混合后搅拌,搅拌均匀后在真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾磨成纳米合金粉;

(2)将制备得到的纳米合金粉,与二分之一的聚丙烯,三分之一润滑剂,二分之一的无机矿物质,混合,使用搅拌器以60转/分钟的速度搅拌,

(3)搅拌15分钟后,依次加入二分之一的聚丙烯,三分之二润滑剂,二分之一的无机矿物质,加热温度至200~220℃搅拌20分钟得到纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液;

(4)将纳米合金粉-聚丙烯-无机矿物质混合液的浆料进行蒸干,加入蒸干后物质质量1~3%的石蜡成型剂,烘干过筛,得到的合金粉末压制成型后,放入真空炉中于1200℃~1600℃保温45份,然后放入有氧气保护的加压炉中1400℃~1800℃烧结60份,即得产品。

本发明耐磨耐腐蚀合金以镁为基础成本较低,同时添加少量其他元素,通过元素之间的相互作用,使得最后合金具有耐磨、耐腐蚀以及阻燃的效果,并且该耐磨耐腐蚀合金的成本较低,便于大规模的推广;本发明的耐磨耐腐蚀合金与其他耐磨耐腐蚀合金相比稀土元素较少,所用原材料易于获得,成本低,性价比高;本发明提供的合金室温拉伸性能为:抗拉强度Rm为1890~1960MPa,屈服强度Rp0.2为1690~1791MPa。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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