一種生鐵基復合材料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及復合材料制備，特別設及一種生鐵基復合材料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著現代科學技術的進步，特別是航天航空的高速發展和大規模原子能的利用， 海洋開發等新興工業的出現，對結構材料提出了越來越高的要求，傳統的金屬或合金材料 難W滿足應用的需要，近年來金屬基復合材料W其高比強度、比模量、耐高溫、耐磨損等特 殊性能，引起了世界各國的高度重視。發達國家如美國、日本等己將運類材料的研究列為21 世紀新材料開發的重點。生鐵基復合材料也越來越廣泛的應用于鑄造行業，目前的生鐵基 復合材料流程復雜、設備要求高、生產經濟性差、產品耐磨性不足，不適合于工業批量生產。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種生鐵基復合材料的制備方法，解決了目前 的生鐵基復合材料流程復雜、設備要求高、生產經濟性差、產品耐磨性不足，不適合于工業 批量生產的問題。
[0004] 本發明提供了一種生鐵基復合材料的制備方法，其中，所述制備方法包括：
[0005] (1)將鋼、生鐵裝爐，并通電烙化；
[0006] (2)待溫度達到1600-1800°C時，加入鐵鐵顆粒，升高溫度至2000-2500°C ;
[0007] (3)加熱1-1.化后，加入覆蓋劑，并降低溫度至1500-1600°C，保溫1-化，結束后，化 渣出爐，加入侶絲脫氧，然后在IO-ISmin內誘注成型；
[000引其中，相對于100重量份的生鐵，所述鋼的用量為10-25重量份，所述鐵鐵顆粒的用 量為5-12重量份，所述覆蓋劑的用量為15-22重量份，所述侶絲的用量為2-12重量份。
[0009] 優選的，相對于100重量份的生鐵，所述鋼的用量為15-20重量份，所述鐵鐵顆粒的 用量為7-10重量份，所述覆蓋劑的用量為17-20重量份，所述侶絲的用量為5-10重量份。
[0010] 優選的，所述鐵鐵顆粒的粒徑為l-5cm。
[0011] 優選的，所述覆蓋劑包括氧化巧、=氧化二侶、二氧化娃和膨脹石墨。
[001^ 優選的，所述覆蓋劑中氧化巧的含量為10-20%三氧化二侶的含量為10-25%、二 氧化娃的含量為35-45%、余量膨脹石墨。
[0013] 優選的，所述步驟(3)中，誘注成型后進行水冷，且水冷用水的溫度為10-15°c。
[0014] 有益效果:本發明提供了一種生鐵基復合材料的制備方法，該復合材料W生鐵為 基體，制備出的復合材料它的性能既優于金屬材料也優于樹脂基復合材料，它既具有金屬 的性能，也有樹脂基復合材料無法達到的使用溫度、剪切強度高、阻燃、不老化、不吸濕、耐 磨損等金屬特性，而且生產該生鐵基復合材料的方法流程簡單、設備要求低、生產經濟性優 良、產品耐磨性強，適合于工業批量生產。
【具體實施方式】
[0015] 下面詳細說明本發明的優選實施方式。
[0016] 實施例1
[0017] 將15kg鋼、IOOkg生鐵裝爐，并通電烙化;待溫度達到1600°C時，加入化g鐵鐵顆粒， 升高溫度至2000°C ;加熱化后，加入17kg覆蓋劑，并降低溫度至1500°C，保溫1-化，結束后， 化渣出爐，加入化g侶絲脫氧，然后在IOmin內誘注成型，制得生鐵基復合材料Al;
[001引實施例2
[0019] 將20kg鋼、IOOkg生鐵裝爐，并通電烙化；待溫度達到1800°C時，加入IOkg鐵鐵顆 粒，升高溫度至2500°C ;加熱1.化后，加入20kg覆蓋劑，并降低溫度至1600°C，保溫化，結束 后，化渣出爐，加入IOkg侶絲脫氧，然后在15min內誘注成型，制得生鐵基復合材料A2;
[0020] 實施例3
[0021 ] 將16kg鋼、IOOkg生鐵裝爐，并通電烙化;待溫度達到1700°C時，加入8kg鐵鐵顆粒， 升高溫度至2200°C ;加熱1.化后，加入18kg覆蓋劑，并降低溫度至1550°C，保溫1.化，結束 后，化渣出爐，加入8kg侶絲脫氧，然后在12min內誘注成型，制得生鐵基復合材料A3;
[0022] 實施例4
[0023] 將IOkg鋼、IOOkg生鐵裝爐，并通電烙化;待溫度達到1600°C時，加入化g鐵鐵顆粒， 升高溫度至2000°C;加熱化后，加入15kg覆蓋劑，并降低溫度至1500°C，保溫化，結束后，化 渣出爐，加入化g侶絲脫氧，然后在1 Omin內誘注成型，制得生鐵基復合材料A4;
[0024] 實施例5
[00巧]將25kg鋼、IOOkg生鐵裝爐，并通電烙化；待溫度達到1800°C時，加入12kg鐵鐵顆 粒，升高溫度至2500°C ;加熱1.化后，加入22kg覆蓋劑，并降低溫度至1600°C，保溫化，結束 后，化渣出爐，加入12kg侶絲脫氧，然后在15min內誘注成型，制得生鐵基復合材料A5;
[00%] 對比例1
[0027] 按照實施例4的制備方法進行，不同的是，生鐵的用量為100kg，所述鋼的用量為 化邑，所述鐵鐵顆粒的用量為化g，所述覆蓋劑的用量為10kg，所述侶絲的用量為1kg。
[0028] 對比例2
[0029] 按照實施例4的制備方法進行，不同的是，生鐵的用量為100kg，所述鋼的用量為 30kg，所述鐵鐵顆粒的用量為15kg，所述覆蓋劑的用量為25kg，所述侶絲的用量為15kg。
[0030] 表 1 「nmi 1 L 丄 KA 伯山？ 爭吐四 K J
||" '1寸 N 'J 下-下八口 /|勺 T一T幾丄幾*^ ? 沖擊初性要高于在本發明范圍外制得的生鐵基復合材料Dl和D2,在本發明優選的范圍內制 得的生鐵基復合材料A1-A3,其各方面性能都要優于A4和A5。
[0033] 本發明提供了一種生鐵基復合材料的制備方法，該復合材料W生鐵為基體，制備 出的復合材料它的性能既優于金屬材料也優于樹脂基復合材料，它既具有金屬的性能，也 有樹脂基復合材料無法達到的使用溫度、剪切強度高、阻燃、不老化、不吸濕、耐磨損等金屬 特性，而且生產該生鐵基復合材料的方法流程簡單、設備要求低、生產經濟性優良、產品耐 磨性強，適合于工業批量生產。
[0034] W上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可W做出若干變形和改進，運些都屬于本發明 的保護范圍。
【主權項】
1. 一種生鐵基復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括： (1) 將鋼、生鐵裝爐，并通電熔化； (2) 待溫度達到1600-1800 °C時，加入鈦鐵顆粒，升高溫度至2000-2500 °C ; (3) 加熱l-1.5h后，加入覆蓋劑，并降低溫度至1500-1600°C，保溫l_2h，結束后，扒渣出 爐，加入鋁絲脫氧，然后在l〇-15min內澆注成型； 其中，相對于100重量份的生鐵，所述鋼的用量為10-25重量份，所述鈦鐵顆粒的用量為 5-12重量份，所述覆蓋劑的用量為15-22重量份，所述鋁絲的用量為2-12重量份。2. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，相對于100重量份的生鐵，所述鋼的用 量為15-20重量份，所述鈦鐵顆粒的用量為7-10重量份，所述覆蓋劑的用量為17-20重量份， 所述鋁絲的用量為5-10重量份。3. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈦鐵顆粒的粒徑為l-5cm。4. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述覆蓋劑包括氧化鈣、三氧化二鋁、 二氧化硅和膨脹石墨。5. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述覆蓋劑中氧化鈣的含量為10-20%、三氧化二鋁的含量為10-25%、二氧化硅的含量為35-45%、余量膨脹石墨。6. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中，澆注成型后進行水 冷，且水冷用水的溫度為10-15°C。
【專利摘要】本發明公開了一種生鐵基復合材料的制備方法，其中，所述制備方法包括：將鋼、生鐵裝爐，并通電熔化；待溫度達到1600-1800℃時，加入鈦鐵顆粒，升高溫度至2000-2500℃；加熱1-1.5h后，加入覆蓋劑，并降低溫度至1500-1600℃，保溫1-2h，結束后，扒渣出爐，加入鋁絲脫氧，然后在10-15min內澆注成型，解決了目前的生鐵基復合材料流程復雜、設備要求高、生產經濟性差、產品耐磨性不足，不適合于工業批量生產的問題。
【IPC分類】C22C33/04
【公開號】CN105714175
【申請號】CN201610153825
【發明人】俞立華, 吳桂林
【申請人】繁昌縣華彩鑄造有限公司