一種復合材料錘頭及其鑄造方法,首先采用電爐熔煉金屬母體材料形成金屬液,將WC顆粒與粘結劑混制成膏狀并置于錘頭模具的型腔的端面側(工作面或打擊面),烘干后形成預制層,啟動立式離心鑄機控制其轉速在50~200轉/分鐘,進行金屬液澆注,澆注完畢后將立式離心鑄機的轉速提高至500~900r/min,轉動3~10min,停機冷卻即可。按照本發明的制備方法所獲得的復合材料錘頭的錘端即工作面或打擊面為WC顆粒增強復合材料,復合材料層硬度為HRC55~67,厚度為6-20mm,具有優異的抗沖擊磨損性能;復合材料層與金屬母體的界面、以及復合材料層中WC顆粒與基體的界面呈良好的冶金結合,結合強度高,WC顆粒分布均勻,顆粒體積分數可調范圍為18%~52%。
本發明提供一種低電位元素Zn用于鐵基材料的凈化精煉、變質處理、合金化的新用途,及為此新用途由該元素作主導組分制成的添加劑。本添加劑以Zn為主導組分,含有Li、Be、Mg、Ca、Ga、B、Ti、Zr、Hf、V、Nb、、Ta、Al、Mn、Si、Fe、Cu、Ni、C、O、F、Cl、Br、I中的一種或一種以上。是在鐵基材料的熔煉、精煉、澆注過程中,或粉末冶金過程中,或復合合成過程中將其加入的。本添加劑高效、價廉,使用簡便。其韌化效果視成分和熱處理的不同使鐵基材料的沖擊韌性值提高20—200%,使裂紋擴展功提高200—1000%。
本發明公開了一種高導電、高耐磨銅硼合金的制備方法,以電解Cu粉與納米B粉為原材料,采用粉末冶金與真空感應熔煉相結合的方式,首先通過粉末冶金方法獲得Cu?B預合金坯體,然后結合真空感應熔煉方式,采用預抽真空再加氬氣保護進行坯料熔煉獲得均勻的Cu?B合金液,最終通過導流管底注式澆注方式將合金液注入石墨模具中獲得Cu?B合金。本發明方法制備出表面質量良好、成分穩定、組織均勻,硬度大于89HV,導電率高于78%IACS,摩擦系數介于0.57~0.69,磨損形貌為粘著磨損的高硬度、高導電、高耐磨的Cu?B合金,具有一定的實用意義。
本發明公開了一種鈦鈮鉭鋯合金的制備方法,以Ti粉、Nb粉和Ta粉為原料,采用粉末冶金方法依次進行混粉、等靜壓和燒結,制備得到Ti?Nb?Ta中間合金,其中,粉末冶金方法進行混粉時依次進行手動混粉和機械混粉,手動混粉3~6次,機械混粉2~4h;真空燒結時,燒結溫度為1100℃~1300℃,保溫2~4h;將Ti?Nb?Ta中間合金與混合料進行壓制,得到電極塊并組焊為自耗電極;其中,混合料由0級海綿鈦顆粒和工業級HZr?1海綿鋯顆粒組成;將自耗電極進行至少四次真空自耗熔煉,每次真空自耗熔煉時真空度低于10?1Pa,得到Ti?Nb?Ta?Zr合金鑄錠;本發明解決了在制備Ti?Nb?Ta?Zr合金熔煉過程中Ta、Nb元素難溶的問題。
本發明提供了一種高性能納米氧化鑭摻雜鉬-硅-硼合金的制備方法,以鉬粉、硅粉和硼粉為原料,摻雜不同含量納米氧化鑭粉末,球磨混合均勻后進行預壓預燒結,將得到的燒結體在真空電弧爐中熔煉,熔煉工作電流為800-1000A,將得到的合金錠粉碎并球磨制粉,將合金粉末用200-300目泰勒篩篩分處理,將得到的合金粉末在真空熱壓燒結爐中進行燒結,溫度:1500-1700℃,壓強:30-50MPa,時間:1-3小時,燒結完成后隨爐冷卻到室溫。本發明彌補了傳統粉末冶金工藝制備鉬-硅-硼合金燒結溫度高時間長、反應不充分和宏觀缺陷較多的缺點,制備的納米氧化鑭摻雜鉬-硅-硼合金具有組織均勻,高致密度和高強度的特點。
本發明公開了一種二硼化鈦銅基球形復合材料粉末的制備方法,具體按照如下步驟進行:步驟1:按照原位反應TiB2增強體生成量設計銅硼、銅鈦中間合金配比,采用分離式石墨混合器將兩類中間合金分區熔煉。步驟2:通過調整熔煉參數、導流管布局、霧化氣體壓力等參量,采用超音速環孔型霧化器霧化復合材料熔體,最終得到球形TiB2/Cu復合材料粉末。本發明能夠將大體積復合材料熔體霧化為細小的復合材料粉末,可在粉末微區有效抑制TiB2顆粒與Cu基體之間的比重偏析,并且獲得增強體顆粒均勻彌散分布的均一組織,能夠為粉末冶金法制備大尺寸、復雜結構導電銅基材料部件提供高品質原材料,為大尺寸銅基復合材料產業化提供了新的思路。
本發明公開了一種鈦鉬合金的制備方法,以Ti粉和Mo粉為原料,采用粉末冶金方法依次進行混粉、等靜壓和燒結,制備得到Ti?Mo中間合金;其中,粉末冶金方法進行混粉時依次進行手動混粉和機械混粉,手動混粉3~6次,機械混粉2~4h;真空燒結時,燒結溫度為1100℃~1300℃,保溫2~4h;將Ti?Mo中間合金與海綿鈦進行壓制,得到電極塊并組焊為自耗電極;其中,海綿鈦為0級或1級海綿鈦顆粒;將自耗電極進行至少三次真空自耗熔煉,每次真空自耗熔煉時真空度低于10?1Pa,得到Ti?Mo合金鑄錠;結合粉末冶金法和合金熔煉法制備出組織成分均勻的鈦鉬合金。
本發明公開了一種WSTi2815SC阻燃鈦合金,按照質量百分比由以下組份組成:V?24~32%,Cr?12~18%,Si?0.1~0.6%,C?0.05~0.14%,余量為Ti和不可避免的雜質;制備方法為:將釩鉻合金、鈦硅合金、碳粉和小顆粒海綿鈦壓制成電機塊,并將電極塊焊接成電極,最后對電極進行多次熔煉即得。本發明通過改變合金元素的添加方式來提高大型鑄錠的成分均勻性,在熔煉過程中通過提高熔煉電流和增加熔煉次數,以達到均勻化成分的目的,解決了現有方法熔煉WSTi2815SC合金無法保證合金成分的均勻性,避免高熔點元素釩、鉻和硅形成宏觀偏析和不熔塊等冶金缺陷的問題,適用于工業化生產。
本發明公開了一種潔凈鈦及鈦合金鑄錠的生產方法,該方法的步驟為:稱取海綿鈦或純合金元素、中間合金和海綿鈦,將海綿鈦或純合金元素、中間合金和海綿鈦壓制成電極塊,用真空自耗電弧爐將電極熔煉,一次熔煉得到Φ120-300MM鑄錠;然后將所得到的鑄錠進行電子束冷床熔煉,熔煉結束后,鑄錠從鑄錠室中取出,得到潔凈的鈦或鈦合金鑄錠。本發明生產的鈦及鈦合金鑄錠,化學成分均勻,鑄錠宏觀組織優于真空自耗電弧熔煉鑄錠,無TIN和WC等高熔點夾雜;本發明適用于生產冶金質量要求高的鑄錠。
本發明公開了一種涂層導體用鎳鎢合金基帶的制備方法,采用粉末冶金法按照NI∶W=95∶5的原子數比制備出NI-5AT%W預合金棒,將預合金棒在真空電弧爐中經過兩次熔煉,得到鎳鎢合金鑄錠,通過鍛造、熱軋和冷軋得到NI-5AT%W合金帶材,冷軋過程中加一次去應力中間退火;將NI-5AT%W合金帶材通過連續再結晶退火,得到具有立方織構的鎳鎢合金基帶。本發明通過粉末冶金法與真空電弧爐熔煉制備鎳鎢合金鑄錠,改善了合金分布的均勻性,采用鍛造、熱軋、冷軋及連續再結晶退火工藝得到具有高銳利度的立方織構的鎳鎢合金基帶,該合金基帶的抗拉強度和屈服強度高,其寬度和長度均可達到實用化涂層導體長帶制備的實際應用要求。
本發明公開了一種雙金屬復合耐磨管的制造工藝。用普通鋼管作外套管,外套管內裝入聚苯乙烯泡沫塑料制成的消失模,并安裝上澆注系統,把外套管、消失模和澆注系統經過多道次的浸涂料和掛砂處理,在外壁形成殼體,然后放入高溫焙燒爐進行焙燒,實現殼體燒結、泡沫塑料氣化和鋼管預熱,出爐后燒注耐磨合金材料,即制成外層為普通鋼,內襯為耐磨合金材料的復合耐磨管。該制造工藝解決了各種形狀的復合管兩層金屬間無法實現大面積冶金結合的難題,使復合界面結合強度高,抗熱振性強,對磨損嚴重的局部部位可做到偏心復合、加厚復合,還可以實現薄壁復合耐磨管的生產。
本發明屬于有色冶金領域的鉬冶金行業,涉及一種從含錸鉬精礦中提取鉬和錸的方法,具體包含8個步驟,分別是預處理過程,混勻造粒過程,固化焙燒過程,水浸過程,沉淀、結晶過程,酸浸過程,共萃取?反萃取過程,酸沉過程,得到的鉬以四鉬酸銨形式結晶析出,錸以高錸酸鉀形式晶體析出。本發明對鉬精礦進行預處理脫鉛,使鉛以二氯化鉛形式回收,鉛的危害大大降低,加入生石灰,使精礦中硫化物轉化為硫酸鹽,消除了氧化焙燒過程中產生的SO2氣體帶來的環境污染問題,此外本發明所述工藝有望縮短工藝流程,減小設備投資,提高鉬、錸的回收率和產品的質量,便于生產鉬酸銨產品。
一種鉬鐵的生產方法,涉及一種火法冶金生產鉬鐵的方法,特別是利用鉬廢料生產鉬鐵的方法。其特征在于其生產過程的步驟包括:(1)將含鉬廢料進行烘干或焙燒除雜;(2)用氧化鉬調整鉬品位;(3)用硅鋁熱法還原冶煉鉬鐵。本發明提出的方法,不僅對品位較高的鉬廢料有很好的回收效果,對品位較低的鉬廢料也有很好的回收效果,適用于6~60%鉬含量的廢料,回收工藝簡單,流程短,回收率高。制備的鉬鐵檢測指標Mo、S、P、C、Cu、S等均達標,抽樣結果均達鉬鐵國家標準。制備的鉬鐵總成本有明顯降低,經濟效益明顯,充分利用鉬的二次資源,同時也具有良好的環境效益,解決了鉬生產過程中的廢棄物污染問題,實現了從鉬冶煉到鉬化工的清潔生產。
本發明提供了一種赤泥火法煉鐵冶煉裝置及其工藝,屬于冶金技術設備,該冶煉裝置包括爐體、爐蓋、煙囪、變壓器、短網、把持器、液壓裝置、水冷裝置、出鐵裝置、出渣裝置、爐口排煙裝置、開堵眼機裝置、下料裝置和上料裝置等,該工藝包括赤泥制球、預還原、深還原三大過程,本發明提出的新型裝置結構簡單,提出新工藝過程易于操作和實現,通過該綜合方案實現了赤泥的再利用,3噸赤泥中可以回收利用1?2噸鐵水,具有廣泛的社會價值和環境價值。
濕法冶金用抗形變鈦陽極及其制備方法,包括鈦銅復合導電棒棒與強化鈦網組成的鈦基體、熱沉積在強化鈦網上的打底層及熱沉積或電鍍在打底層上的活性層,露銅端切割成圓弧狀在工作時可保證導電棒與導電銅排充分接觸增強導電,強化鈦網由中心鈦網、支撐鈦板及強化邊條組成,中心鈦網四周焊接支撐鈦板構成基礎鈦網,在垂直于基礎鈦網周圍左右及底部的支撐鈦板處加焊強化邊條后制得強化鈦網;在對基礎鈦網進行熱校形時,采用梯度雙溫加熱,該校形技術可充分保證基礎鈦網平整度;本發明制備的濕法冶金用抗形變鈦陽極,制備工藝簡單,基材易于獲取,制備成本低,制得的鈦陽極平整度高,適用范圍廣,極大減少短路情況發生。
一種無碳化硅熱還原鎂冶金裝置及方法。針對鐵合金產業與鎂冶金產業在“雙碳”和“雙控”目標的重壓下,通過兩個產業之間物質流和能量流協同銜接,利用硅系合金過熱能源作為鎂冶金還原能源,實現鎂冶金的無碳化目標。即本發明采用熔融態硅系合金還原MgO,通過調整MgO反應量,在過量(硅/氧比≥1.5)硅系合金過熱(溫度高于75FeSi的1300℃熔點溫度300℃以上)完成MgO還原過程;保持硅系合金的熔融狀態,有助于鎂冶金過程通過液相(硅系合金)與固相(MgO)反應替代皮江法固相(硅系合金)與固相(MgO)反應,特別是通過熔融態金屬霧化,形成液相包裹固相反應結構,強化兩相之間的傳熱、傳質、傳能,提高還原效率,大幅度降低鎂冶金能耗,同時實現無碳化進程。
本發明公開了一種基于激光收光路徑調控的無坩堝激光微區冶金方法,該方法包括:一、制備原料粉末;二、設計多個激光微區冶金方案;三、建立激光微區冶金參數與微區材料之間的關系;四、根據目標產物的組織與性能要求,設計對應的激光微區冶金參數;五、制備微區材料;另外,本發明還公開了一種基于激光收光路徑調控的無坩堝激光微區冶金方法在計算材料學快速驗證上的應用。本發明利用激光使得微區熔池周圍的粉末自生成“冶金坩堝”,實現無基體、無坩堝式短周期微區冶金,并根據原料粉末特性調節激光波形確定激光收光路徑,實現微區冶金冷卻凝固階段的可控性,從而控制微區材料的相組織;本發明的應用為計算材料學提供一種高效、快捷的驗證方法。
本發明公開的一種粉末冶金法制備硬質足金的方法,步驟包括:1)分別稱取純金屬Au、Y、Ti、Co、Ga配置合金原料,合計質量為100%,四種合金元素Y、Ti、Co、Ga的質量百分比總和不超過0.1%;2)將合金原料在氣霧化設備進行熔煉制粉,將收集所得粉末在200℃下保溫2h去應力退火后得到原料金粉;3)將原料金粉盛裝在燒結模具內,進行燒結成型,燒結完成后隨爐冷卻即得到燒結試樣;4)將燒結試樣使用熱處理爐進行固溶處理,得到固溶試樣,水冷;5)將固溶試樣進行時效處理,即得硬質足金產品,隨爐冷卻。本發明方法,使足金材料的強度及硬度明顯提高。
一種粉末冶金用母合金鑄錠的真空自耗冶煉工藝,包括以下步驟:步驟1,起弧后電流預熱電極,然后緩慢增加電流逐漸形成熔池,即經過1?5min低于0.8kA電流、22.0?22.8V電壓預熱后,逐步將電流增加到1.8?2.8kA,電壓增加到23.2?24.0V,保溫2?3min,逐漸形成穩定熔池;步驟2,在步驟1形成熔池后,采用保持電流1.8?2.8kA,電壓23.2?24.0V的工藝實現電極緩慢熔煉;步驟3,在1?4min內將電流降低到0.6?1.2kA,電壓降低到22.2?22.8V,實現快速降低熔速,然后在電流0.4?0.6kA、電壓18.8?22.2V的條件下保溫5?8min,實現緩慢降低熔池深度;該發明能夠改善真空感應澆注鑄錠內部縮孔問題,提高鑄錠的成分均勻性,降低雜質元素含量,得到更優質的母合金鑄錠。
本實用新型公開了一種激光微區冶金裝置,包括水平放置在實驗臺上的基體、給料子系統和將混合粉微區冶金成激光增材合金試樣的激光發生子系統;基體為陶瓷基體,陶瓷基體上開設有N個呈陣列式排列的球冠形的凹槽,其中,N為不小于100的正整數,給料子系統包括出粉機構、對出粉機構輸出的多種金屬粉末進行混合的混粉器和對混粉器輸出的混合金屬粉末進行準確投放至凹槽的落料器,激光發生子系統輸出的高能激光束的末端光斑面積小于凹槽的敞口端面積。本實用新型高能激光束對預置于基體上凹槽內的混合粉定點微區熔煉,基于激光熔池的強烈對流實現金屬材料微區合金化,實現多元多組分金屬材料的快速制備,實現激光增材合金的高效設計與制備。
一種提高鎳基金屬離心霧化細粉收得率的冶金方法,包括以下步驟:步驟1,在鎳基金屬中加入微量的非金屬元素,熔煉成金屬棒材;步驟2,金屬棒料精加工成電極棒;步驟3,采用等離子旋轉電極設備,等離子槍輸出功率在50~400kW熔煉電極棒;步驟4,在惰性氣體保護下對粉末進行篩分、包裝;制備的粉末細粉收得率高、氧含量低。
本發明公開了一種粉末冶金制備鈮鈦合金的方法,將鈮粉與鈦粉末混合均勻,然后壓制成生坯,經過氣氛保護熱壓燒結后隨爐冷卻,得到致密鈮鈦合金。本發明通過簡單的粉末冶金法制備鈮鈦合金,與傳統熔煉相比,不但工藝簡單,而且效率高、成本低。本發明制備的合金晶粒尺寸的范圍很好的控制在43~54,同時致密度在97.83%左右,為鈮鈦合金的制備提供了一種簡單高效的方法。
一種服役溫度為850℃的粉末冶金用鈦鋁粉末的制備方法,通過在過包晶TiAl合金中添加中等含量的Nb和少量Ta,以改善TiAl合金的性能,能夠實現組織細化與強韌化。通過真空電弧熔煉并以Nb粉、Ta粉形式添加Nb、Ta元素,獲得成分均勻的鑄造合金。采用粉末冶金成型工藝可以避免Nb、Ta添加導致的成分偏析,同時進一步細化了晶粒組織。本發明得到的粉末的高球形度有利于提高粉末冶金件的致密性,雜質少和空心粉少均有利于減少粉末冶金制件潛在裂紋源,氧含量低有利于提升材料的高溫力學性能,因此所述的TiAl?(Nb,Ta)金屬粉末,能夠在粉末冶金成型和熱處理組織調控后,滿足850℃高溫服役需求。
本發明公開了一種基于激光微區冶金的材料基因庫的建立方法,包括步驟:一、構建激光微區冶金系統;二、確定金屬粉末種類并準備足量質量的各類金屬粉末;三、移動落料器;四、固定混合粉總質量并根據各類金屬粉末質量比控制各類金屬粉末輸出;五、各類金屬粉末的混合及投放;六、完成基體上所有凹槽內混合粉的投放;七、設置激光發生子系統的激光加工參數并進行微區冶金;八、建立激光增材合金試樣成分與顯微組織的對應關系,并對激光增材合金試樣進行微納米壓痕測試;九、訓練BP神經網絡模型;十、激光增材合金試樣材料基因庫的建立。本發明高能激光束對預置于基體上凹槽內的混合粉定點微區熔煉,基于激光熔池的強烈對流實現金屬材料微區合金化。
本發明公開了一種鉬合金電子束熔煉用電極的制備方法,該方法為:一、制備鉬合金原料桿和帶有預制孔位的鉬合金原料棒;二、將鉬合金原料桿加工為連接桿和推料桿,再將鉬合金原料棒的預制孔位加工為銷孔;三、將連接桿的端部以過盈配合方式插設于相鄰鉬合金原料棒的銷孔內,使鉬合金原料棒相鄰之間通過連接桿依次串聯,形成串聯鉬合金原料棒組件,再將推料桿的一端插設于串聯鉬合金原料棒組件的首端或末端的銷孔內進行過盈配合,得到鉬合金電子束熔煉用電極。本發明采用過盈配合的連接方式制備得到的鉬合金電子束熔煉用電極具有整體性及剛性好,且強度高的優點,從而提高了該電極的穩定性及原料的利用率,大幅降低了該電極的制備成本。
本發明公開了一種粉末冶金法制備合金的工藝,該工藝包括以下步驟:1.高溫合成母合金;2.高能球磨細化母合金粉末,制得平均粒度為1~1.5ΜM的母合金超細粉末;3.星型混料;4.冷等靜壓成型:將經星型混料后的混合粉裝入方形冷等靜壓包套進行冷等靜壓壓制制得粉末壓坯;5.低溫擴散燒結:將粉末壓坯置于真空爐中進行擴散燒結制得成分均勻的合金燒結坯;6.后續處理:將制得合金燒結坯經常規后續加工處理后,制得成品。本發明設計合理,能有效彌補常規熔煉法制備組元之間熔點、密度及質量配比相差較大的合金時易產生成分偏析的不足,實現合金中各組分的均勻分布,有效保證所制備合金的各種性能。
本發明公開了一種電子束懸浮熔煉鉬錸合金鑄錠的熱加工方法,該方法是將鉬錸合金燒結條經電子束懸浮熔煉,獲得圓棒形鑄錠,第一火次高溫軋制,平行鑄錠軸向喂料,軋制速度300~400MM/MIN,保溫1小時,經三道次軋制到規定厚度,第二火次高溫加熱,保溫1小時,軋制速度300~400MM/MIN,換向軋制到規定厚度,第三火次高溫加熱,保溫30分鐘,經三道次軋到規定厚度,退火后轉冷軋。本發明減小了單一滑移面位錯運動量,降低了位錯運動速度,控制了位錯運動方向,避免了晶界處位錯堆積產生的裂紋,可保證開坯不裂,保證熱加工過程順利進行,可獲得晶粒細小、尺寸均勻的合格板材,其純度達99.99%以上。
本發明提供了一種真空熔煉銀鎘合金鑄錠的方法,該方法采用的設備包括真空感應熔煉爐主體,所述主體內設置有坩堝、感應線圈、坩堝蓋、料斗和鑄模,所述主體上設置有抽氣閥和充氣閥,所述坩堝蓋、料斗和坩堝分別與翻轉手柄連接;該方法包括以下步驟:一、將銀錠放入坩堝中,將鎘錠放入料斗中,將真空感應熔煉爐主體抽真空,然后將塊狀銀錠加熱熔融成液態銀;二、充入惰性氣體,待液態銀溫度稍降后,將鎘塊加入坩堝,然后蓋合坩堝蓋并感應加熱,形成銀鎘合金液,然后澆注于鑄模中得到銀鎘合金鑄錠。本發明操作簡單易行,可重復性強,適于大規模工業化生產;采用本發明能夠得到純度高、成分均勻穩定、表面無氧化、內部無冶金缺陷的銀鎘合金鑄錠。
本發明公布了一種分層組合電極礦熱熔煉爐及其控制方法,所述分層組合電極礦熱熔煉爐的結構包括電極系統和爐體。所述電極系統包括上電極把持器,下電極把持器,電極銅瓦,中軸陰電極,外圍空心陰電極,爐底陽電極,電源,變壓器,電機履帶裝置,總控制電腦,電壓表。所述爐體包括爐蓋,爐殼,爐襯,爐體支撐,水泵,熱電偶。通過布置外圍空心陰電極,使得電流可以流過靠近爐襯側爐料。相比于傳統單電極礦熱熔煉爐,分層組合電極礦熱熔煉爐爐內不但焦耳熱極值降低,而且爐內焦耳熱分布范圍得到了擴大,有效地改善了爐內爐料熱量分布不均的問題,同時也提升爐內能量的利用效率和爐料熔化速率,可廣泛應用于冶金化工行業。
本發明公布了一種三相分層組合電極礦熱熔煉爐及其控制方法,所述三相分層組合電極礦熱熔煉爐的電極采用的是分層組合電極。一個分層組合電極包括中軸部分的中軸電極以及外圍的空心電極。兩種電極間存在空隙,且兩種電極的電極端部浸入深度不一。由于分層組合電極限制了爐內電流的流動方向,相比于傳統圓柱形電極礦熱熔煉爐,三相分層組合電極礦熱熔煉爐爐內的電流經過區域擴大,減弱了由于交流電所帶來的電流趨膚效應所造成的爐內電磁場分布不均的問題,不僅改善了爐內局部過熱的問題,而且提升了爐內能量的利用效率,可廣泛應用于冶金化工行業。
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