專利名稱：用于制備白口鑄鐵的原料及制備方法和白口鑄鐵組織的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米共晶相白口鑄鐵的制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
白口鑄鐵是采礦、水泥工業(yè)、筑路、機(jī)械等工業(yè)中使用的重要金屬材料。在白口鑄鐵的發(fā)展過(guò)程中，塑性的改善一直是備受關(guān)注的問(wèn)題。高鉻白口鑄鐵的發(fā)明被認(rèn)為是一個(gè)突破，高鉻白口鑄鐵中的碳化物形態(tài)發(fā)生了改變，使高鉻鑄鐵的塑性與傳統(tǒng)白口鑄鐵和鎳硬鑄鐵相比有了很大的提高。然而，高鉻白口鑄鐵依然是一種脆性材料而不能滿足很多工作狀況的需要。對(duì)于提高白口鑄鐵的塑性已做了很多研究，但結(jié)果都不是很理想
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于制備白口鑄鐵的原料及制備方法和白口鑄鐵組織。本發(fā)明是用于制備白口鑄鐵的原料及制備方法和白口鑄鐵組織，用于制備白口鑄鐵的原料，為粉末狀，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組分為Fe2O3 50飛0%，Al 15 20%，石墨粉2 3%，Si I 2%，余量為Fe。白口鑄鐵的制備方法，其步驟為
(1)按以上所述的原料組分稱取反應(yīng)物原材料；
(2)將稱好的粉末在球磨機(jī)中混合8 16小時(shí)，然后將混合好的反應(yīng)物料置于模具中并用壓力機(jī)在3(T60MPa的壓力下壓實(shí)，在其表面放上引燃劑；
(3)室溫下用氬氣吹掃反應(yīng)容器排除其中的空氣并加熱，等到容器溫度升至200°C時(shí)再次排氣；
(4)通入4 7MPa的氬氣繼續(xù)升高容器溫度，當(dāng)容器內(nèi)溫度達(dá)到260°C左右時(shí)引燃劑開(kāi)始反應(yīng)并釋放出大量的熱，引發(fā)反應(yīng)物料間的反應(yīng)，生成的產(chǎn)物在氬氣保護(hù)下隨爐冷卻至室溫制得白口鑄鐵材料。所制備的白口鑄鐵的組織由滲碳體和片層狀珠光體構(gòu)成，珠光體層間距為100_250nm。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低，環(huán)境污染小、材料質(zhì)量好。所制備的白口鑄鐵中有納米共晶相組織結(jié)構(gòu)，既提高了材料的塑性，又保證了白口鑄鐵的強(qiáng)度。通過(guò)金相光學(xué)顯微鏡、電子探針、掃描電鏡、X射線衍射儀對(duì)所制備的白口鑄鐵進(jìn)行組織表征。結(jié)果顯示,材料主要由滲碳體和珠光體組成,珠光體為片層狀珠光體,根據(jù)掃描電鏡下白口鑄鐵的組織圖片統(tǒng)計(jì)可得，珠光體的平均層間距為100-250nm，
本發(fā)明的室溫力學(xué)性能如下表
拉伸實(shí)驗(yàn)在島津ATlOt試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，最大載荷10t，拉伸和壓縮速率均為0. 2mm/min。白口鑄鐵的壓縮和拉伸各測(cè)試3個(gè)試樣，測(cè)出載荷位移曲線，根據(jù)載荷位移曲線數(shù)據(jù)計(jì)算出相應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變值，并求出其平均值。在設(shè)計(jì)拉伸試樣時(shí)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)同比例縮小，標(biāo)
權(quán)利要求
1.用于制備白口鑄鐵的原料，為粉末狀，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組分為Fe2O350^60%,Al.15 20%，石墨粉2 3%，Si I 2%，余量為Fe。
2.白口鑄鐵的制備方法，其步驟為 (1)按照權(quán)利要求I所述的原料組分，稱取反應(yīng)物原材料； (2)將稱好的粉末在球磨機(jī)中混合8 16小時(shí)，然后將混合好的反應(yīng)物料置于模具中并用壓力機(jī)在3(T60MPa的壓力下壓實(shí)，在其表面放上引燃劑； (3)室溫下用氬氣吹掃反應(yīng)容器排除其中的空氣并加熱，等到容器溫度升至200°C時(shí)再次排氣； (4)通入4 7MPa的氬氣繼續(xù)升高容器溫度，當(dāng)容器內(nèi)溫度達(dá)到260°C左右時(shí)引燃劑開(kāi)始反應(yīng)并釋放出大量的熱，引發(fā)反應(yīng)物料間的反應(yīng)，生成的產(chǎn)物在氬氣保護(hù)下隨爐冷卻至 室溫制得白口鑄鐵材料。
3.所制備的白口鑄鐵的組織由滲碳體和片層狀珠光體構(gòu)成，珠光體層間距為.100_250nm。
全文摘要
用于制備白口鑄鐵的原料及制備方法和白口鑄鐵組織，用于制備白口鑄鐵的原料，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組分為Fe2O3 50~60%，Al15~20%，石墨粉2~3%，Si1~2%,余量為Fe；制備方法的步驟為(1)按以上所述的原料組分稱取反應(yīng)物原材料；(2)將稱好的粉末在球磨機(jī)中混合8~16小時(shí)，然后將混合好的反應(yīng)物料置于模具中并用壓力機(jī)在30~60MPa的壓力下壓實(shí)，在其表面放上引燃劑；(3)室溫下用氬氣吹掃反應(yīng)容器排除其中的空氣并加熱，等到容器溫度升至200℃時(shí)再次排氣；(4)通入4~7MPa的氬氣，當(dāng)容器內(nèi)溫度達(dá)到260℃左右時(shí)引發(fā)反應(yīng)物料間的反應(yīng)，冷卻至室溫制得白口鑄鐵材料；所制備的白口鑄鐵的組織由滲碳體和片層狀珠光體構(gòu)成，珠光體層間距為100-250nm。
文檔編號(hào)C22C37/10GK102747265SQ20121018618
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者盧學(xué)峰, 喇培清, 孟倩, 歐玉靜, 胡蘇磊, 魏玉鵬 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)