降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴，其特征在于，包括以下重量份组分：褐铁矿500?550、铝铁矿10?25、磁铁矿300?310、铬铁矿10?12、石棉矿石6?8、辉铜矿8?9、孔雀石5?7、辰砂8?10、菱锌矿1?2、钛铁矿7?8、一水硬铝石30?40、钽铌铁矿4?5、白铅矿3?4、方铅矿4?5、绿高岭石3?4﹑黑钨矿2?3﹑紫硫镍铁矿10?11。本发明采用镍金属单独提炼和加压浸出工艺对矿石进行预处理，提高低品位矿石中微量金属提炼效率，提高合金材料中微量合金的纯度，降低组织应力防止内裂纹产生。
【专利说明】
降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及机械零件加工领域，尤其涉及一种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴的制备方法。
【背景技术】
[0002]汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件体系作支撑。整车自主品牌与技术创新需要零部件作基础，零部件的自主创新又对整车产业的发展产生强大推动力，他们是相互影响、相互作用的，没有整车的自主品牌，强大零部件体系的研发创新能力难以迸发，没有强大零部件体系的支撑，自主品牌的做大作强将难以为继。
[0003]汽车零部件在加工过程中，影响质量的问题关键是产品的材质，因此在铸造过程中，能否获得高品质钢材料是关键，现有技术中的铸造技术存在熔炼杂质含量多，导致工件的强度不符合需要，且造成矿石浪费，且能源浪费。
[0004]且镍金属等微量金属存在提炼难度大，提炼率也存在效率低，矿石的利用率低，导致生产加工过程中造成原料浪费，且铸造的产品质量也难以保证，中南大学2011年3月发表的一篇博士学位论文《低品位镍红土矿硫酸浸出及浸出渣综合利用理论及工艺研究》中指出，随着我国经济的快速增长，近年来镍消费的增长率达到年均25%以上，并一跃成为世界第一大镍消费国，但镍资源的自给率不足30%，加快开发国际镍资源是解决我国镍资源不足问题的关键所在。同时，随着硫化镍资源的逐步枯竭，国际上已经将镍资源开发的重点转移到了占全球陆地镍资源约70%的镍红士矿。本论文针对东南亚某矿区镍红土矿床不同层位低品位镍红土矿矿物特性，选择采用新型湿法冶金工艺进行镍、钻、铁等有价金属综合提取的理论和工艺研究，为低品位镍红土矿的清洁高效处理提供了可靠的依据，但是论文中仅仅给出了镍的提取工艺，对于后期的实际机械加工应用，并没有给出完善的指导意见。
【发明内容】
[0005]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种采用镍金属单独提炼和加压浸出工艺对矿石进行预处理，提高低品位矿石中微量金属提炼效率，提高合金材料中微量合金的纯度，降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴的制备方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴，其特征在于，包括以下重量份组分:褐铁矿500-550、铝铁矿10-25、磁铁矿300-310、铬铁矿10-12、石棉矿石6-8、辉铜矿8-9、孔雀石5-7、辰砂8-10、菱锌矿1-2、钛铁矿7-8、一水硬铝石30-40、钽铌铁矿4-5、白铅矿3-4、方铅矿4-5、绿高岭石3-4、黑钨矿2-3、紫硫镍铁矿10-11。
[0007]所述一种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
1、将紫硫镍铁矿破碎，干燥、破碎、筛分处理后与石灰石、石英砂以及焦炭按比例混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，生成海绵状的镍铁合金合金与渣的混合物经过水淬冷却，破碎，筛分，磁选或者重选处理，得到粗镍铁粒，将夹杂有金属微粒的炉渣再返回处理，提取出镍金属；
2、将辉铜矿破碎放入加压釜中，保持加压釜的温度为130-140°C，向加压釜内通入氧气，保持氧压为0.4-0.6MPa，向罐内通入240_245g/L的硫酸溶液，保持浸出2_3小时，得到硫酸铜浸出液，再通过电解法获得高纯度的铜；
3、将菱锌矿通过球磨机研磨成粒度为100-120mm，加入加压釜中，添加铁闪锌矿重量
0.8-0.9倍的浓度为240-245g/L硫酸溶液，压强为0.5-0.6 MPa，温度保持140-150°C且通入氧气的环境下进行一段酸浸1.5-2小时，得到溶液进行电积锌，将剩余的渣进行二段酸浸，二段酸浸的硫酸用量为铁闪锌矿的1.3-1.4倍其他条件不变，得到高纯度锌；
4、将褐铁矿、铝铁矿、磁铁矿、铬铁矿、石棉矿石、孔雀石、辰砂、钛铁矿、一水硬铝石、钽铌铁矿、白铅矿、方铅矿、绿高岭石、黑钨矿混合放入熔炼炉内进行熔炼，在将步骤1、2、3中获得的金属添加到熔炉中进行混合熔炼，再经过顶吹法进行精炼，提高了钢水的纯度，在讲过获得钢水倒入汽车传动轴模具内进行浇铸，获得胚件，对胚件进行热处理和热乳，在所述热处理工序中，将铸造形成的毛坯进行固溶、时效和淬水处理，其中，固溶温度设定在5000C ±5°C，固溶时间8小时，时效温度设定在130°C ±5°C，固溶时间3.5小时，淬水槽温度设定在60-70°C，即得。
[0008]本发明采用混合煅烧法，冶炼温度较低，产出中杂质含量交底，能耗小，生产成本低，回转炉能效高，且使用廉价燃料，提高了镍矿石的利用率，且采用加压浸出工艺对铜矿石和锌矿石进行加压，提高熔炼效率，降低了能源消耗，提高矿石的利用率，使得零件的合金含量纯度提高，且加工出来的工件零件的强度高，且将铸造形成的毛坯进行固溶、时效和淬水处理，其中，固溶温度设定在500°C ±5°C，固溶时间8小时，时效温度设定在130°C±5°C，固溶时间3.5小时，淬水槽温度设定在60-70°C，大大提高了铸件的机械性能，且有效防止内裂纹产生。
【具体实施方式】
[0009]—种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴，其特征在于，包括以下重量份组分:褐铁矿500-550、铝铁矿10-25、磁铁矿300-310、铬铁矿10-12、石棉矿石6-8、辉铜矿8-9、孔雀石5-7、辰砂8-10、菱锌矿1-2、钛铁矿7-8、一水硬铝石30-40、钽铌铁矿4-5、白铅矿3-
4、方铅矿4-5、绿高岭石3-4、黑钨矿2-3、紫硫镍铁矿10_11。
[0010]所述一种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
1、将紫硫镍铁矿破碎，干燥、破碎、筛分处理后与石灰石、石英砂以及焦炭按比例混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，生成海绵状的镍铁合金合金与渣的混合物经过水淬冷却，破碎，筛分，磁选或者重选处理，得到粗镍铁粒，将夹杂有金属微粒的炉渣再返回处理，提取出镍金属；
2、将辉铜矿破碎放入加压釜中，保持加压釜的温度为130-140°C，向加压釜内通入氧气，保持氧压为0.4-0.6MPa，向罐内通入240_245g/L的硫酸溶液，保持浸出2_3小时，得到硫酸铜浸出液，再通过电解法获得高纯度的铜；
3、将菱锌矿通过球磨机研磨成粒度为100-120mm，加入加压釜中，添加铁闪锌矿重量
0.8-0.9倍的浓度为240-245g/L硫酸溶液，压强为0.5-0.6 MPa，温度保持140-150°C且通入氧气的环境下进行一段酸浸1.5-2小时，得到溶液进行电积锌，将剩余的渣进行二段酸浸，二段酸浸的硫酸用量为铁闪锌矿的1.3-1.4倍其他条件不变，得到高纯度锌；
将褐铁矿、铝铁矿、磁铁矿、铬铁矿、石棉矿石、孔雀石、辰砂、钛铁矿、4、一水硬铝石、钽铌铁矿、白铅矿、方铅矿、绿高岭石、黑钨矿混合放入熔炼炉内进行熔炼，在将步骤1、2、3中获得的金属添加到熔炉中进行混合熔炼，再经过顶吹法进行精炼，提高了钢水的纯度，在讲过获得钢水倒入汽车传动轴模具内进行浇铸，获得胚件，对胚件进行热处理和热乳，在所述热处理工序中，将铸造形成的毛坯进行固溶、时效和淬水处理，其中，固溶温度设定在5000C ±5°C，固溶时间8小时，时效温度设定在130°C ±5°C，固溶时间3.5小时，淬水槽温度设定在60-70°C，即得。
【主权项】
1.一种降低组织应力防止内裂纹产生的汽车传动轴，其特征在于，包括以下重量份组分:褐铁矿500-550、钽铌铁矿4-5、方铅矿4-5、铝铁矿10-25、磁铁矿300-310、铬铁矿10-12、石棉矿石6-8、辉铜矿8-9、孔雀石5-7、辰砂8-10、菱锌矿1-2、钛铁矿7-8、一水硬铝石30-40、白铅矿3-4、绿高岭石3-4、黑钨矿2-3、紫硫镍铁矿10-11。2.如权利要求1所述，其特征在于，包括以下步骤: 将紫硫镍铁矿破碎，干燥、破碎、筛分处理后与石灰石、石英砂以及焦炭按比例混合制团，团矿经干燥和高温还原焙烧，生成海绵状的镍铁合金合金与渣的混合物经过水淬冷却，破碎，筛分，磁选或者重选处理，得到粗镍铁粒，将夹杂有金属微粒的炉渣再返回处理，提取出镍金属； 将辉铜矿破碎放入加压釜中，保持加压釜的温度为130-140 0C，向加压釜内通入氧气，保持氧压为0.4-0.6MPa，向罐内通入240-245g/L的硫酸溶液，保持浸出2-3小时，得到硫酸铜浸出液，再通过电解法获得高纯度的铜； 将菱锌矿通过球磨机研磨成粒度为100-120mm，加入加压釜中，添加铁闪锌矿重量0.8-.0.9倍的浓度为240-245g/L硫酸溶液，压强为0.5-0.6 MPa，温度保持140-150°C且通入氧气的环境下进行一段酸浸1.5-2小时，得到溶液进行电积锌，将剩余的渣进行二段酸浸，二段酸浸的硫酸用量为铁闪锌矿的1.3-1.4倍其他条件不变，得到高纯度锌； 将褐铁矿、铝铁矿、磁铁矿、铬铁矿、石棉矿石、孔雀石、辰砂、钛铁矿、一水硬铝石、钽铌铁矿、白铅矿、方铅矿、绿高岭石、黑钨矿混合放入熔炼炉内进行熔炼，在将步骤1、2、3中获得的金属添加到熔炉中进行混合熔炼，再经过顶吹法进行精炼，提高了钢水的纯度，在讲过获得钢水倒入汽车传动轴模具内进行浇铸，获得胚件，对胚件进行热处理和热乳，在所述热处理工序中，将铸造形成的毛坯进行固溶、时效和淬水处理，其中，固溶温度设定在500°C±5°C，固溶时间8小时，时效温度设定在130°C ±5°C，固溶时间3.5小时，淬水槽温度设定在60 -70°C，即得。
【文档编号】C22C33/04GK106086599SQ201610721658
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月25日
【发明人】周大浩, 宣洪祥, 宣洪全, 王利, 刘森
【申请人】安徽丰源车业有限公司