本發明涉及一種球磨鑄鐵用變質劑，具體涉及一種鎳鉬硅鐵合金負載納米氧化鑭-碳化硅的球磨鑄鐵用復合變質劑及其制備方法。
背景技術：
：球磨鑄鐵是指通過添加具有球化和孕育功效的變質劑，得到的具有球狀石墨的鑄鐵，這類鑄鐵的強度得到極大的提升，具有優良的綜合性能，已成為僅次于灰鑄鐵的一類被廣泛應用的鑄鐵。球磨鑄鐵生產過程中使用的變質劑直接關系到產品的使用性能，目前最常用的變質劑為稀土鎂、硅鐵系列合金，這些變質劑雖然取得了相對較好的變質效果，但是仍然存在一些缺點，硅鐵系列變質劑使用時熔化速度快，形核率低，球化率差，原料利用率低；而稀土材料也受到生產成本的制約；近年來還興起利用納米材料作為變質劑，可以大量的增加熔體內晶核數量，同時細化晶粒，提高組織的致密度，然而由于納米材料的結構特點，其在熔體中的分散性差，容易漂浮，需要輔助專門的噴射裝置，提高了生產成本。技術實現要素：本發明的目的在于，制備一種由納米材料與合金元素混合負載的新型變質劑，減少貴重合金元素的使用量，同時簡單無損的改善納米材料在熔體中分散性，提高各原料的利用率，達到改善球磨鑄鐵的球化效果，提高使用性能的目的，為了實現上述目的，本發明提供一種鎳鉬硅鐵合金負載納米氧化鑭-碳化硅的球磨鑄鐵用復合變質劑及其制備方法，采用的技術方案如下：一種鎳鉬硅鐵合金負載納米氧化鑭-碳化硅的球磨鑄鐵用復合變質劑及其制備方法，其特征在于，該變質劑由以下重量份的原料制成：水霧化鐵粉2-3、納米氧化鑭0.1-0.2、膨脹石墨粉3-5、納米碳化硅1-2、鎳粉2-3、鉬粉1-2、硅含量為45%的硅鐵粉4-5、硅酸鎂鋁0.3-0.4、助劑0.4-0.5。所述的助劑由以下重量份的原料制成：鉀長石2-3、鋰礦渣1-3、釔基稀土孕育劑2-3、磷酸硼0.5-0.8、納米碳纖維2-3、木質素磺酸鈉1-2、有機膨潤土2-3、水15-20，制備方法為：先將木質素磺酸鈉、有機膨潤土投水中，充分攪拌混合40-50min，制成活化液備用，隨后將鉀長石、鋰礦渣粉碎，過80-120目篩，篩下物投入活化液中研磨1-2h，得活化鉀長石-鋰礦渣均漿，最后再將其它剩余成分加入到活化均漿中，攪拌混合2-3h，即得摻雜納米碳纖維的復合增強孕育助劑。所述的一種鎳鉬硅鐵合金負載納米氧化鑭-碳化硅的球磨鑄鐵用復合變質劑的制備方法為：（1）先將水霧化鐵粉、鎳粉、鉬粉、硅鐵粉混合均勻后投入電爐中，熔融后澆注成型，隨后將所得合金破碎，過300-400目篩，得合金粉備用；（2）將納米氧化鑭、納米碳化硅與膨脹石墨粉混合，投入10-15重量份的乙醇水溶液中，攪拌混合均勻后將漿料進行密閉球磨處理，球磨1-2h后，所得漿料高速攪拌混合10-13h，得膨脹石墨負載納米鈦-鐵氧化物漿料備用；（3）將步驟（1）所得的合金微粉、步驟（2）所得漿料與其它剩余成分混合，在密閉環境中進行二次攪拌，將混合漿料高速攪拌混合15-18h后熱風干燥，完全除去水份，破碎成細粉狀，即得。與現有技術相比，本發明復合變質劑將以高熱穩定、高比表面積的膨脹石墨粉負載的納米氧化鑭、納米碳化硅粉體與鎳鉬硅鐵合金粉相互粘結負載，制得一種性能穩定的變質劑，其中的納米材料熔點高不易被燒蝕，彌散性好，晶核增加效果顯著，復合硅鐵合金粉不易燒蝕，形核率提高，石墨球化不易衰退；該變質劑促進了石墨化進程，改善結構組織，高效的獲得了更好的變質效果，且較之傳統變質劑使用更為方便快捷，降低了附加生產成本。具體實施方式實施例本實施例變質劑由以下重量份原料制成：水霧化鐵粉3、納米氧化鑭0.1、膨脹石墨粉5、納米碳化硅2、鎳粉3、鉬粉1、硅含量為45%的硅鐵粉5、硅酸鎂鋁0.3、助劑0.4。所述的助劑由以下重量份的原料制成：鉀長石2、鋰礦渣2、釔基稀土孕育劑2.5、磷酸硼0.6、納米碳纖維3、木質素磺酸鈉1.8、有機膨潤土3、水18，制備方法為：先將木質素磺酸鈉、有機膨潤土投水中，充分攪拌混合45min，制成活化液備用，隨后將鉀長石、鋰礦渣粉碎，過100目篩，篩下物投入活化液中研磨1.5h，得活化鉀長石-鋰礦渣均漿，最后再將其它剩余成分加入到活化均漿中，攪拌混合2.5h，即得摻雜納米碳纖維的復合增強孕育助劑。所述的一種鎳鉬硅鐵合金負載納米氧化鑭-碳化硅的球磨鑄鐵用復合變質劑的制備方法為：（1）先將水霧化鐵粉、鎳粉、鉬粉、硅鐵粉混合均勻后投入電爐中，熔融后澆注成型，隨后將所得合金破碎，過400目篩，得合金粉備用；（2）將納米氧化鑭、納米碳化硅與膨脹石墨粉混合，投入12重量份的乙醇水溶液中，攪拌混合均勻后將漿料進行密閉球磨處理，球磨2h后，所得漿料高速攪拌混合12h，得膨脹石墨負載納米鈦-鐵氧化物漿料備用；（3）將步驟（1）所得的合金微粉、步驟（2）所得漿料與其它剩余成分混合，在密閉環境中進行二次攪拌，將混合漿料高速攪拌混合16h后熱風干燥，完全除去水份，破碎成細粉狀，即得。本實施例以QT400為例，使用方法為：在QT400制造過程中使用包底沖入法分別加入0.45wt%、0.60wt%、0.80wt%的變質劑，變質處理后的鑄液澆注出試樣，試樣尺寸均為Φ30mm×300mm，且分別標記為1、2、3，這三種不同變質劑含量的試樣各自力學性能測試結果如下：編號123抗拉強度438MPa473MPa503MPa當前第1頁1 2 3