本發明涉及合金技術領域,具體涉及一種耐磨耐腐蝕合金及其制備方法。
背景技術:
鎂是最輕的結構材料,符合低能耗等環保、節能要求,因而在汽車、電子、航空等工業領域常被用來制備合金。但鎂熔點低,易燃燒,因而由鎂制備得到的合金在溫度接近其燃點的時候容易自身燃燒,發生火災危險。盡管鎂合金以其質量輕延展性好受到追捧,但由于鎂本身可以與水、空氣發生反應,因此鎂合金多數都不耐腐蝕,其不能在嚴酷的環境中使用。其次,鎂合金制造的合金大都硬度較低,不耐磨,在一定程度上限制了合金的應用,如果既可以降低合金成本又使得合金具有耐磨、耐腐蝕、阻燃等性能將會非常理想。
國外絕大多數耐磨耐腐蝕合金材料采用很高的合金加入量,特別是應用大量貴重金屬如鎳、鉻、銅等。國外名牌耐磨耐腐蝕合金材料鉻含量高達30%,價格昂貴。對于鉻、鎳礦產資源稀少的中國來說,這種技術路線無疑會增加很高的成本。目前的生產技術停留在宏觀的鑄造中,對于微觀不是很關注,但是從顯微組織上來看,合金化合物尺寸、數量和分布以及晶界夾雜物都明顯影響著產品的實際耐磨效果。
技術實現要素:
(一)解決的技術問題
針對現有技術不足,本發明提供一種耐磨耐腐蝕合金及其制備方法,克服了現有技術的不足,該耐磨耐腐蝕合金以鎂為基礎成本較低,同時添加少量其他元素,通過元素之間的相互作用,使得最后合金增強耐磨、耐腐蝕以及阻燃性;該工藝方法成本低且簡便易行,獲得的合金具有較高的強度,具有比傳統商業合金優越的力學性能。
(二)技術方案
為實現以上目的,本發明通過以下技術方案予以實現:
一種耐磨耐腐蝕合金,由主要成份和輔助成份組成,所述的主要成份按照質量百分比由以下組分組成:鎂25~35%、鈷1.2~1.5%、鎳1~3%、鋅0.2%~0.6%、釩0.1%~0.5%、釔0.4~1.0%和鈮0.3~0.8%;輔助成分按照質量百分比由以下組分組成:聚丙烯15%~18%,潤滑劑3~8%,無機礦物質3~5%份。
一種耐磨耐腐蝕合金的制備方法,所述耐磨耐腐蝕合金制備的工藝方法步驟如下:
(1)按照上述成分的質量配比,先將鎂、鈷、鎳、鋅、釩、釔和鈮混合后攪拌,攪拌均勻后在真空中頻感應熔煉、澆注鑄錠、碾磨成納米合金粉;
(2)將制備得到的納米合金粉,與二分之一的聚丙烯,三分之一潤滑劑,二分之一的無機礦物質,混合,使用攪拌器以60轉/分鐘的速度攪拌,
(3)攪拌15分鐘后,依次加入二分之一的聚丙烯,三分之二潤滑劑,二分之一的無機礦物質,加熱溫度至200~220℃攪拌20分鐘得到納米合金粉-聚丙烯-無機礦物質混合液;
(4)將納米合金粉-聚丙烯-無機礦物質混合液的漿料進行蒸干,加入蒸干后物質質量1~3%的石蠟成型劑,烘干過篩,得到的合金粉末壓制成型后,放入真空爐中于1200℃~1600℃保溫45份,然后放入有氧氣保護的加壓爐中1400℃~1800℃燒結60份,即得產品。
(三)有益效果
本發明提供一種耐磨耐腐蝕合金,與現有技術相比優點在于:本發明耐磨耐腐蝕合金以鎂為基礎成本較低,同時添加少量其他元素,通過元素之間的相互作用,使得最后合金具有耐磨、耐腐蝕以及阻燃的效果,并且該耐磨耐腐蝕合金的成本較低,便于大規模的推廣;本發明的耐磨耐腐蝕合金與其他耐磨耐腐蝕合金相比稀土元素較少,所用原材料易于獲得,成本低,性價比高;本發明提供的合金室溫拉伸性能為:抗拉強度Rm為1890~1960MPa,屈服強度Rp0.2為1690~1791MPa。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面結合本發明實施例對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
一種耐磨耐腐蝕合金,由主要成份和輔助成份組成,所述的主要成份按照質量百分比由以下組分組成:鎂25~35%、鈷1.2~1.5%、鎳1~3%、鋅0.2%~0.6%、釩0.1%~0.5%、釔0.4~1.0%和鈮0.3~0.8%;輔助成分按照質量百分比由以下組分組成:聚丙烯15%~18%,潤滑劑3~8%,無機礦物質3~5%份。
一種耐磨耐腐蝕合金的制備方法,所述耐磨耐腐蝕合金制備的工藝方法步驟如下:
(1)按照上述成分的質量配比,先將鎂、鈷、鎳、鋅、釩、釔和鈮混合后攪拌,攪拌均勻后在真空中頻感應熔煉、澆注鑄錠、碾磨成納米合金粉;
(2)將制備得到的納米合金粉,與二分之一的聚丙烯,三分之一潤滑劑,二分之一的無機礦物質,混合,使用攪拌器以60轉/分鐘的速度攪拌,
(3)攪拌15分鐘后,依次加入二分之一的聚丙烯,三分之二潤滑劑,二分之一的無機礦物質,加熱溫度至200~220℃攪拌20分鐘得到納米合金粉-聚丙烯-無機礦物質混合液;
(4)將納米合金粉-聚丙烯-無機礦物質混合液的漿料進行蒸干,加入蒸干后物質質量1~3%的石蠟成型劑,烘干過篩,得到的合金粉末壓制成型后,放入真空爐中于1200℃~1600℃保溫45份,然后放入有氧氣保護的加壓爐中1400℃~1800℃燒結60份,即得產品。
本發明耐磨耐腐蝕合金以鎂為基礎成本較低,同時添加少量其他元素,通過元素之間的相互作用,使得最后合金具有耐磨、耐腐蝕以及阻燃的效果,并且該耐磨耐腐蝕合金的成本較低,便于大規模的推廣;本發明的耐磨耐腐蝕合金與其他耐磨耐腐蝕合金相比稀土元素較少,所用原材料易于獲得,成本低,性價比高;本發明提供的合金室溫拉伸性能為:抗拉強度Rm為1890~1960MPa,屈服強度Rp0.2為1690~1791MPa。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。