一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法与流程

本发明涉及重锤片技术领域，具体为一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法。

背景技术：

目前，对输电线路的各方面质量要求都很高，因为输电线路的安全性非常的重要，否则就会造成极大的安全隐患。其中，输电线路防舞动是一个近年来引起关注的问题。舞动是指导线产生低频率(0.1hz～3hz)、大振幅(可达10m以上)的自激振动。随着架空输电线路复合绝缘子的大量应用，特别是耐张杆塔引流线吊串，因复合绝缘子重量轻，防风偏能力差，容易发生风偏放电事故，所以需要加装重锤片来提高输电线路的防风偏能力。

重锤片用于架空输电线上，是电力金具的一种，主要作用就是防止导线被大风吹动后左右摇摆，导致高压导线与铁塔或其他物体的绝缘间距不足。重锤片要求重量足够，以起到稳定导线、防止风偏的作用。传统重锤片，都是用铸铁铸造而成，表面涂覆防腐涂料或热镀锌进行防腐。此种铸造加工和热镀锌加工存在耗能高、污染高、排放高、制造过程长等缺陷，而且重锤片长期暴漏在外面，现有的重锤片防腐效果较差等。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法，整个制备过程缺陷少，外观质量高，耐用性好，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法，包括以下步骤：

s1：制备基体金属液：包括以下重量百分比组成的原料：c：8-12％，si：5-8％，mn：0.5-1.0％，cr：6-8％，mo：0.8-1.0％，zr：2-4％，v：1-2％，ta：0.5-0.8％，p：≤1.0％，余量为fe；将上述基体原料置于感应电炉中熔炼，熔清后调整成分，经过扒渣、脱氧，得基体金属液，熔炼温度为1580-1620℃；

s2：制备研磨底料：包括以下重量百分比组成的原料：金刚石微粉15-30％，立方氮化硼8-15％，改性酚醛热固性树脂3-5％，钛酸酯6-10％，碳化硅晶粒8-15％，改性氧化铝15-20％，硅微粉5-8％，石英砂6-8％；将上述研磨原料置于球磨机中球磨30-40min，转速80-120r/s，得到研磨粉料；

s3：制备涂覆浆料：包括以下重量百分比组成的原料：300目铬铁粉20-40％，300目海泡石粉15-20％，纳米二硼化锆5-8％，硅烷偶联剂kh-5605-8％，硼砂5-8％，双氧水6-10％，硅丙乳液2-3％，四氟化锆3-5％，余量为水；先将原料中的双氧水、环氧氯丙烷加入55-65℃水中搅拌1-2h，然后加入硅烷偶联剂kh-560同样条件下搅拌0.5-1h，得a组分；再将其余原料置于s2中盛装研磨粉料的球磨机中混合后于100-120℃处理10-20min，研磨均匀得b组分，最后将a组分与b组分混合后球磨均匀，得涂覆浆料；

s4：先清洁铸造成型后的重锤片表面，将s3中的涂覆浆料分多次均匀涂覆于重锤片表面，涂覆厚度为6-10mm，然后于500-550℃处理1-2h；

s5：浇注s1中的基体金属液，基体金属液的温度控制在1550-1600℃之间，浇注完缓慢冷却至室温，经过常规后处理工序后即得高硬度耐腐蚀的重锤片。

优选的，s1中基体原料包括：c：10％，si：7％，mn：0.8％，cr：7％，mo：1.0％，zr：3％，v：2％，ta：0.7％，p：0.6％，余量为fe。

优选的，s2中研磨原料包括：金刚石微粉30％，立方氮化硼12％，改性酚醛热固性树脂4％，钛酸酯10％，碳化硅晶粒12％，改性氧化铝18％，硅微粉7％，石英砂7％。

优选的，s2中立方氮化硼的制备工艺为：按重量百分比将85-90％六方氮化硼和10-15％镁基合金混合均匀，然后在温度为1980-2000℃，压力为4.2×10⁶kpa的条件下转化得到的立方氮化硼。

优选的，s3中涂覆浆料原料包括：300目铬铁粉30％，300目海泡石粉20％，纳米二硼化锆7％，硅烷偶联剂kh-5608％，硼砂6％，双氧水9％，硅丙乳液3％，四氟化锆4％，余量为水。

优选的，铬铁粉化学成分如下：c：0.06％，cr：65.0％，si：1.5％，p：0.04％，s：0.03％，余量为fe。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法，利用硼砂、环氧氯丙烷进行交联，通过硅烷偶联剂改性后与铬铁粉、海泡石粉、纳米二硼化锆粉体以及研磨底料复合制得涂覆浆料，其中，研磨底料以金刚石微粉、立方氮化硼、碳化硅晶粒惰性材料为骨料，并配合添加适量硅微粉及石英砂，使得研磨底料在与后续涂覆浆料复合时大幅度提高原料的粘结硬度，既能有效提升铸型后的重锤片的粘附性，又有助于提升基体金属液在铸造过程中对重锤片表面的浸润、渗透性能，提高重锤片与基体金属液的结合强度，基体金属液通过在fe中混合一定含量的c，si，mn，cr，mo，zr，v，ta，p，既能有效降低夹渣等缺陷，又能在重锤片基体表面形成牢固、厚度合适、高硬度、耐磨性能好的铸渗复合层，同时通过基体成分的调整与配合，使得到的重锤片具有优异的耐磨性能和良好的耐腐蚀性能及高硬度，整个制备过程缺陷少，外观质量高，耐用性好。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例一：

请参阅图1，本发明实施例中：一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法，包括以下步骤：

第一步：制备基体金属液：包括以下重量百分比组成的原料：c：8-12％，si：5-8％，mn：0.5-1.0％，cr：6-8％，mo：0.8-1.0％，zr：2-4％，v：1-2％，ta：0.5-0.8％，p：≤1.0％，余量为fe；将上述基体原料置于感应电炉中熔炼，熔清后调整成分，经过扒渣、脱氧，得基体金属液，熔炼温度为1580-1620℃；该基体基体金属液通过在fe中混合一定含量的c，si，mn，cr，mo，zr，v，ta，p，使得在用于金属表面起到一定的防腐作用。

第二步：制备研磨底料：包括以下重量百分比组成的原料：金刚石微粉15-30％，立方氮化硼8-15％，改性酚醛热固性树脂3-5％，钛酸酯6-10％，碳化硅晶粒8-15％，改性氧化铝15-20％，硅微粉5-8％，石英砂6-8％；将上述研磨原料置于球磨机中球磨30-40min，转速80-120r/s，得到研磨粉料；其中，立方氮化硼的制备工艺为：按重量百分比将85-90％六方氮化硼和10-15％镁基合金混合均匀，然后在温度为1980-2000℃，压力为4.2×10⁶kpa的条件下转化得到的立方氮化硼；该研磨粉料以金刚石微粉、立方氮化硼、碳化硅晶粒惰性材料为骨料，并配合添加适量硅微粉及石英砂，使得研磨底料在与后续涂覆浆料混合时提高原料的粘结硬度。

第三步：制备涂覆浆料：包括以下重量百分比组成的原料：300目铬铁粉20-40％，300目海泡石粉15-20％，纳米二硼化锆5-8％，硅烷偶联剂kh-5605-8％，硼砂5-8％，双氧水6-10％，硅丙乳液2-3％，四氟化锆3-5％，余量为水；先将原料中的双氧水、环氧氯丙烷加入55-65℃水中搅拌1-2h，然后加入硅烷偶联剂kh-560同样条件下搅拌0.5-1h，得a组分；再将其余原料置于s2中盛装研磨粉料的球磨机中混合后于100-120℃处理10-20min，研磨均匀得b组分，最后将a组分与b组分混合后球磨均匀，得涂覆浆料；该涂覆浆料利用硼砂、环氧氯丙烷进行交联，通过硅烷偶联剂改性后与铬铁粉、海泡石粉、纳米二硼化锆粉体及研磨底料复合制得涂覆浆料，既能有效提升对铸件表面的粘附性，又有助于提升基体金属液在铸造过程中对铸件表面的浸润、渗透性能，提高铸件表面与基体金属液的结合强度，且能有效降低夹渣等缺陷。

第四步：先清洁铸造成型后的重锤片表面，将步骤三中的涂覆浆料分多次均匀涂覆于重锤片表面，涂覆厚度为6-10mm，然后于500-550℃处理1-2h；

第五步：浇注步骤一中的基体金属液，基体金属液的温度控制在1550-1600℃之间，浇注完缓慢冷却至室温，经过常规后处理工序后即得高硬度耐腐蚀的重锤片。

为了进一步更好的解释说明上述发明，还提供如下实施例：

实施例二：

一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法，包括以下步骤：

第一步：制备基体金属液：包括以下重量百分比组成的原料：c：10％，si：7％，mn：0.8％，cr：7％，mo：1.0％，zr：3％，v：2％，ta：0.7％，p：0.6％，余量为fe；将上述基体原料置于感应电炉中熔炼，熔清后调整成分，经过扒渣、脱氧，得基体金属液，熔炼温度为1580-1620℃；该基体基体金属液通过在fe中混合一定含量的c，si，mn，cr，mo，zr，v，ta，p，使得在用于金属表面起到一定的防腐作用。

第二步：制备研磨底料：包括以下重量百分比组成的原料：金刚石微粉30％，立方氮化硼12％，改性酚醛热固性树脂4％，钛酸酯10％，碳化硅晶粒12％，改性氧化铝18％，硅微粉7％，石英砂7％；将上述研磨原料置于球磨机中球磨30-40min，转速80-120r/s，得到研磨粉料；其中，立方氮化硼的制备工艺为：按重量百分比将85-90％六方氮化硼和10-15％镁基合金混合均匀，然后在温度为1980-2000℃，压力为4.2×10⁶kpa的条件下转化得到的立方氮化硼；该研磨粉料以金刚石微粉、立方氮化硼、碳化硅晶粒惰性材料为骨料，并配合添加适量硅微粉及石英砂，使得研磨底料在与后续涂覆浆料混合时提高原料的粘结硬度。

第三步：制备涂覆浆料：包括以下重量百分比组成的原料：300目铬铁粉30％，300目海泡石粉20％，纳米二硼化锆7％，硅烷偶联剂kh-5608％，硼砂6％，双氧水9％，硅丙乳液3％，四氟化锆4％，余量为水；先将原料中的双氧水、环氧氯丙烷加入55-65℃水中搅拌1-2h，然后加入硅烷偶联剂kh-560同样条件下搅拌0.5-1h，得a组分；再将其余原料置于s2中盛装研磨粉料的球磨机中混合后于100-120℃处理10-20min，研磨均匀得b组分，最后将a组分与b组分混合后球磨均匀，得涂覆浆料；该涂覆浆料利用硼砂、环氧氯丙烷进行交联，通过硅烷偶联剂改性后与铬铁粉、海泡石粉、纳米二硼化锆粉体及研磨底料复合制得涂覆浆料，既能有效提升对铸件表面的粘附性，又有助于提升基体金属液在铸造过程中对铸件表面的浸润、渗透性能，提高铸件表面与基体金属液的结合强度，且能有效降低夹渣等缺陷。

第四步：先清洁铸造成型后的重锤片表面，将步骤三中的涂覆浆料分多次均匀涂覆于重锤片表面，涂覆厚度为6-10mm，然后于500-550℃处理1-2h；

第五步：浇注步骤一中的基体金属液，基体金属液的温度控制在1550-1600℃之间，浇注完缓慢冷却至室温，经过常规后处理工序后即得高硬度耐腐蚀的重锤片。

在上述实施例中，铬铁粉化学成分如下：c：0.06％，cr：65.0％，si：1.5％，p：0.04％，s：0.03％，余量为fe。

经过硬度测试，由上述方法值得的重锤片硬度达99.9hrc，冲击韧性为300j/cm²。

综上所述：本发明提供的一种高硬度耐腐蚀的重锤片制备方法，利用硼砂、环氧氯丙烷进行交联，通过硅烷偶联剂改性后与铬铁粉、海泡石粉、纳米二硼化锆粉体以及研磨底料复合制得涂覆浆料，其中，研磨底料以金刚石微粉、立方氮化硼、碳化硅晶粒惰性材料为骨料，并配合添加适量硅微粉及石英砂，使得研磨底料在与后续涂覆浆料复合时大幅度提高原料的粘结硬度，既能有效提升铸型后的重锤片的粘附性，又有助于提升基体金属液在铸造过程中对重锤片表面的浸润、渗透性能，提高重锤片与基体金属液的结合强度，基体金属液通过在fe中混合一定含量的c，si，mn，cr，mo，zr，v，ta，p，既能有效降低夹渣等缺陷，又能在重锤片基体表面形成牢固、厚度合适、高硬度、耐磨性能好的铸渗复合层，同时通过基体成分的调整与配合，使得到的重锤片具有优异的耐磨性能和良好的耐腐蚀性能及高硬度，整个制备过程缺陷少，外观质量高，耐用性好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。