一种具有高弹性的合金的制作方法

文档序号:12056909阅读:479来源:国知局

本发明涉及一种金属材料技术领域的合金,特别涉及一种具有高弹性的合金。



背景技术:

合金是以钢为原料的高弹性材料,重量、强度、韧性都比钢的性能强上很多,具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能,且具有良好的阻尼系数,人们的日常生活需要许多弹性材料,且需要一定的强度防止断裂,而日常使用的弹性钢材,受到冲击时容易出现脆性断裂,断裂后成碎片状飞出,对人类的安全形成了威胁。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明公开了一种具有高弹性的合金,不仅具有很好的弹性而且难以损坏,寿命长且碎坏时不会对人体造成威胁。

为达到上述目的,本发明的技术方案如下:

一种具有高弹性的合金,各组分重量百分比含量为:铁2.4%-3.1% 、 铂3.4%-5.4% 、 硅 1.8%-2.1%、陶瓷1.4%-2.1%、钯 2.1%-2.5% ,铜2%-2.8%、锡1.4%-1.9%、碳酸钙0.5%-1%其余由钢构成。

作为本发明的一种改进,各组分重量百分比含量为:铁2.8%-3 % 、 铂4.4%-5% 、 硅 1.9%-2.1%、陶瓷1.8%-2.1%、钯 2.3%-2.5% ,铜2.5%-2.8%、锡1.6%-1.9%、碳酸钙0.5%-0.8%其余由钢构成。

所述的一种具有高弹性的合金的制备方法,包括以下步骤:

(1)按质量百分比称取钢 79.1%-85% , 铁2.4%-3.1% 、 铂3.4%-5.4% 、 硅 1.8%-2.1%、陶瓷1.4%-2.1%、钯 2.1%-2.5% ,铜2%-2.8%、锡1.4%-1.9%、碳酸钙0.5%-1%;

(2)将步骤(1)中的原料通过锤式破碎机进行破碎,破碎的尺寸为5-10mm;

(3)将步骤(2)中得到的原料通过棒磨机进行二次破碎,破碎的尺寸为2-7mm;

(4)将步骤(3)中得到的原料通过干式磁选机,去除原料中的废渣;

(5)将步骤(4)的原料通过搅拌机在转速为1000r/min-1860r/min进行搅拌14-16min;

(6)通过步骤(5)得到的混合原料,通过挤压机在压力为200MPa~280MPa

挤压成块;

(7)将步骤(6)中得到的原料块置于电子束冷炉床熔炼法中,是利用高速电子的能量,使材料本身产生热量来进行熔炼和精炼,获得坯锭一;

(8)将步骤(7)得到的坯锭一通过放入炉温为580-670℃的加热炉中缓慢冷却,再放入 等离子冷妒床熔炼炉内进行二次熔炼,获得坯锭二;

(9)将步骤(8)得到的坯锭二再次进行步骤(7)的操作,获得坯锭三;

(10)将步骤(9)得到的坯锭三放入加热炉中加热至608-750℃,在加热炉中通入氧气、甲烷体积比例为76:24,得到合金液;

(11)将步骤(10)中合金液在450℃-580℃的温度下进行12-17小时的固溶处理,之后在230℃-310℃的温度下进行20-26小时的时效处理,得到合金;

本发明的有益效果:

本发明所述的一种具有高弹性的合金,加入陶瓷、碳酸钙和锡等,采用电子束冷炉床熔炼法技术和等离子冷妒床熔炼相结合,相对于一般的合金具有更高的弹性,在满足人们需求的同时进一步增强了韧性,增加了使用寿命,且断裂时以平滑的大块圆角掉落,不会对人体造成伤害。

具体实施方式

以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明,但这并非是对本发明的限制,本领域技术人员根据本发明的基本思想,可以做出各种修改或改进,但只要不脱离本发明的基本思想,均在本发明的范围之内。

实施例1

所述的一种具有高弹性的合金,其特征在于:各组分重量百分比含量为:钢 79.1% , 铁2.4% 、 铂3.4%、 硅 1.8%、陶瓷1.4%、钯 2.1% ,铜2%-、锡1.4%、碳酸钙0.5%;

本实施例所述一种具有高弹性的合金的制备方法,包括以下步骤:

(1)按质量百分比称取钢 79.1% , 铁2.4% 、 铂3.4%、 硅 1.8%、陶瓷1.4%、钯 2.1% ,铜2%-、锡1.4%、碳酸钙0.5%;

(2)将步骤(1)中的原料通过锤式破碎机进行破碎,破碎的尺寸为5mm;

(3)将步骤(2)中得到的原料通过棒磨机进行二次破碎,破碎的尺寸为3mm;

(4)将步骤(3)中得到的原料通过干式磁选机,去除原料中的废渣;

(5)将步骤(4)的原料通过搅拌机在转速为1000r/min进行搅拌14min;

(6)通过步骤(5)得到的混合原料,通过挤压机在压力为200MPa挤压成块;

(7)将步骤(6)中得到的原料块置于电子束冷炉床熔炼法中,是利用高速电子的能量,使材料本身产生热量来进行熔炼和精炼,获得坯锭一;

(8)将步骤(7)得到的坯锭一通过放入炉温为580℃的加热炉中缓慢冷却,再放入 等离子冷妒床熔炼炉内进行二次熔炼,获得坯锭二;

(9)将步骤(8)得到的坯锭二再次进行步骤(7)的操作,获得坯锭三;

(10)将步骤(9)得到的坯锭三放入加热炉中加热至608℃,在加热炉中通入氧气、甲烷体积比例为76:24,得到合金液;

(11)将步骤(10)中合金液在450℃的温度下进行12小时的固溶处理,之后在230℃的温度下进行20小时的时效处理,得到合金;

实施例1性能测试:

选取实施例1中制得的钢合金板材30件和普通钢材30件,分别从上下左右四个方向用相同的力逐渐加压反复拉伸,直至断裂。

测试结果:

普通钢材当力逐渐增加到9978N时,普通钢材全部断裂,呈碎片状飞溅而出,钢合金无一断裂仍能继续加压,加压至17052N时全部断裂,呈圆角块状掉落。

实施例2

本实施例采用优选的技术方案,所述的一种具有高弹性的合金,其特征在于:各组分重量百分比含量为:铁2.9% 、 铂4.8% 、 硅 2%、陶瓷2%、钯 2.4% ,铜2.7%、锡1.8%、碳酸钙0.7%、钢80.7%。

本实施例所述一种具有高弹性的合金的制备方法,包括以下步骤:

(1)按质量百分比称取钢80.7% ,铁2.9% 、 铂4.8% 、 硅 2%、陶瓷2%、钯 2.4% ,铜2.7%、锡1.8%、碳酸钙0.7%然后将其混合, 混合均匀后形成混合原料;

(2)将步骤(1)中的原料通过锤式破碎机进行破碎,破碎的尺寸为5mm;

(3)将步骤(2)中得到的原料通过棒磨机进行二次破碎,破碎的尺寸为2mm;

(4)将步骤(3)中得到的原料通过干式磁选机,去除原料中的废渣;

(5)将步骤(4)的原料通过搅拌机在转速为1760r/min进行搅拌15min;

(6)通过步骤(5)得到的混合原料,通过挤压机在压力为275MPa挤压成块;

(7)将步骤(6)中得到的原料块置于电子束冷炉床熔炼法中,是利用高速电子的能量,使材料本身产生热量来进行熔炼和精炼,获得坯锭一;

(8)将步骤(7)得到的坯锭一通过放入炉温为650℃的加热炉中缓慢冷却,再放入 等离子冷妒床熔炼炉内进行二次熔炼,获得坯锭二;

(9)将步骤(8)得到的坯锭二再次进行步骤(7)的操作,获得坯锭三;

(10)将步骤(9)得到的坯锭三放入加热炉中加热至710℃,在加热炉中通入氧气、甲烷体积比例为76:24,得到合金液;

(11)将步骤(10)中合金液在510℃的温度下进行15小时的固溶处理,之后在270℃的温度下进行24小时的时效处理,得到合金;

实施例2性能测试:

选取实施例2中制得的钢合金板材30件和普通钢材30件,分别从上下左右四个方向用相同的力逐渐加压反复拉伸,直至断裂。

测试结果:

普通钢材当力逐渐增加到9978N时,普通钢材全部断裂,呈碎片状飞溅而出,钢合金无一断裂仍能继续加压,加压至20104N时全部断裂,呈圆角块状掉落。

实施例3

本实施所述的一种具有高弹性的合金,其特征在于:各组分重量百分比含量为:铁3.1% 、 铂5.4% 、 硅 2.1%、陶瓷2.1%、钯 2.5% ,铜2.8%、锡1.9%、碳酸钙1%、钢构成79.1%。

本实施例所述一种具有高弹性的合金的制备方法,包括以下步骤:

(1)按质量百分比称取钢79.1% ,铁3.1% 、 铂5.4% 、 硅 2.1%、陶瓷2.1%、钯 2.5% ,铜2.8%、锡1.9%、碳酸钙1%然后将其混合, 混合均匀后形成混合原料;

(2)将步骤(1)中的原料通过锤式破碎机进行破碎,破碎的尺寸为5mm;

(3)将步骤(2)中得到的原料通过棒磨机进行二次破碎,破碎的尺寸为2.4mm;

(4)将步骤(3)中得到的原料通过干式磁选机,去除原料中的废渣;

(5)将步骤(4)的原料通过搅拌机在转速为1860r/min进行搅拌16min;

(6)通过步骤(5)得到的混合原料,通过挤压机在压力为280MPa

挤压成块;

(7)将步骤(6)中得到的原料块置于电子束冷炉床熔炼法中,是利用高速电子的能量,使材料本身产生热量来进行熔炼和精炼,获得坯锭一;

(8)将步骤(7)得到的坯锭一通过放入炉温为670℃的加热炉中缓慢冷却,再放入 等离子冷妒床熔炼炉内进行二次熔炼,获得坯锭二;

(9)将步骤(8)得到的坯锭二再次进行步骤(7)的操作,获得坯锭三;

(10)将步骤(9)得到的坯锭三放入加热炉中加热至750℃,在加热炉中通入氧气、甲烷体积比例为76:24,得到合金液;

实施例3性能测试:

选取实施例3中制得的钢合金板材30件和普通钢材30件,分别从上下左右四个方向用相同的力逐渐加压反复拉伸,直至断裂。

测试结果:

普通钢材当力逐渐增加10289N时,普通钢材全部断裂,呈碎片状飞溅而出,钢合金无一断裂仍能继续加压,加压至19402N时全部断裂,呈圆角块状掉落。

由此可见,本发明所述的一种具有高弹性的合金。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

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