本發(fā)明涉及一種金屬材料技術領域的合金,特別涉及一種具有高彈性的合金。
背景技術:
合金是以鋼為原料的高彈性材料,重量、強度、韌性都比鋼的性能強上很多,具有較強的抗震、防電磁、導熱、導電等優(yōu)異性能,且具有良好的阻尼系數,人們的日常生活需要許多彈性材料,且需要一定的強度防止斷裂,而日常使用的彈性鋼材,受到沖擊時容易出現(xiàn)脆性斷裂,斷裂后成碎片狀飛出,對人類的安全形成了威脅。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明公開了一種具有高彈性的合金,不僅具有很好的彈性而且難以損壞,壽命長且碎壞時不會對人體造成威脅。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
一種具有高彈性的合金,各組分重量百分比含量為:鐵2.4%-3.1% 、 鉑3.4%-5.4% 、 硅 1.8%-2.1%、陶瓷1.4%-2.1%、鈀 2.1%-2.5% ,銅2%-2.8%、錫1.4%-1.9%、碳酸鈣0.5%-1%其余由鋼構成。
作為本發(fā)明的一種改進,各組分重量百分比含量為:鐵2.8%-3 % 、 鉑4.4%-5% 、 硅 1.9%-2.1%、陶瓷1.8%-2.1%、鈀 2.3%-2.5% ,銅2.5%-2.8%、錫1.6%-1.9%、碳酸鈣0.5%-0.8%其余由鋼構成。
所述的一種具有高彈性的合金的制備方法,包括以下步驟:
(1)按質量百分比稱取鋼 79.1%-85% , 鐵2.4%-3.1% 、 鉑3.4%-5.4% 、 硅 1.8%-2.1%、陶瓷1.4%-2.1%、鈀 2.1%-2.5% ,銅2%-2.8%、錫1.4%-1.9%、碳酸鈣0.5%-1%;
(2)將步驟(1)中的原料通過錘式破碎機進行破碎,破碎的尺寸為5-10mm;
(3)將步驟(2)中得到的原料通過棒磨機進行二次破碎,破碎的尺寸為2-7mm;
(4)將步驟(3)中得到的原料通過干式磁選機,去除原料中的廢渣;
(5)將步驟(4)的原料通過攪拌機在轉速為1000r/min-1860r/min進行攪拌14-16min;
(6)通過步驟(5)得到的混合原料,通過擠壓機在壓力為200MPa~280MPa
擠壓成塊;
(7)將步驟(6)中得到的原料塊置于電子束冷爐床熔煉法中,是利用高速電子的能量,使材料本身產生熱量來進行熔煉和精煉,獲得坯錠一;
(8)將步驟(7)得到的坯錠一通過放入爐溫為580-670℃的加熱爐中緩慢冷卻,再放入 等離子冷妒床熔煉爐內進行二次熔煉,獲得坯錠二;
(9)將步驟(8)得到的坯錠二再次進行步驟(7)的操作,獲得坯錠三;
(10)將步驟(9)得到的坯錠三放入加熱爐中加熱至608-750℃,在加熱爐中通入氧氣、甲烷體積比例為76:24,得到合金液;
(11)將步驟(10)中合金液在450℃-580℃的溫度下進行12-17小時的固溶處理,之后在230℃-310℃的溫度下進行20-26小時的時效處理,得到合金;
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明所述的一種具有高彈性的合金,加入陶瓷、碳酸鈣和錫等,采用電子束冷爐床熔煉法技術和等離子冷妒床熔煉相結合,相對于一般的合金具有更高的彈性,在滿足人們需求的同時進一步增強了韌性,增加了使用壽命,且斷裂時以平滑的大塊圓角掉落,不會對人體造成傷害。
具體實施方式
以下通過具體實施方式的描述對本發(fā)明作進一步說明,但這并非是對本發(fā)明的限制,本領域技術人員根據本發(fā)明的基本思想,可以做出各種修改或改進,但只要不脫離本發(fā)明的基本思想,均在本發(fā)明的范圍之內。
實施例1
所述的一種具有高彈性的合金,其特征在于:各組分重量百分比含量為:鋼 79.1% , 鐵2.4% 、 鉑3.4%、 硅 1.8%、陶瓷1.4%、鈀 2.1% ,銅2%-、錫1.4%、碳酸鈣0.5%;
本實施例所述一種具有高彈性的合金的制備方法,包括以下步驟:
(1)按質量百分比稱取鋼 79.1% , 鐵2.4% 、 鉑3.4%、 硅 1.8%、陶瓷1.4%、鈀 2.1% ,銅2%-、錫1.4%、碳酸鈣0.5%;
(2)將步驟(1)中的原料通過錘式破碎機進行破碎,破碎的尺寸為5mm;
(3)將步驟(2)中得到的原料通過棒磨機進行二次破碎,破碎的尺寸為3mm;
(4)將步驟(3)中得到的原料通過干式磁選機,去除原料中的廢渣;
(5)將步驟(4)的原料通過攪拌機在轉速為1000r/min進行攪拌14min;
(6)通過步驟(5)得到的混合原料,通過擠壓機在壓力為200MPa擠壓成塊;
(7)將步驟(6)中得到的原料塊置于電子束冷爐床熔煉法中,是利用高速電子的能量,使材料本身產生熱量來進行熔煉和精煉,獲得坯錠一;
(8)將步驟(7)得到的坯錠一通過放入爐溫為580℃的加熱爐中緩慢冷卻,再放入 等離子冷妒床熔煉爐內進行二次熔煉,獲得坯錠二;
(9)將步驟(8)得到的坯錠二再次進行步驟(7)的操作,獲得坯錠三;
(10)將步驟(9)得到的坯錠三放入加熱爐中加熱至608℃,在加熱爐中通入氧氣、甲烷體積比例為76:24,得到合金液;
(11)將步驟(10)中合金液在450℃的溫度下進行12小時的固溶處理,之后在230℃的溫度下進行20小時的時效處理,得到合金;
實施例1性能測試:
選取實施例1中制得的鋼合金板材30件和普通鋼材30件,分別從上下左右四個方向用相同的力逐漸加壓反復拉伸,直至斷裂。
測試結果:
普通鋼材當力逐漸增加到9978N時,普通鋼材全部斷裂,呈碎片狀飛濺而出,鋼合金無一斷裂仍能繼續(xù)加壓,加壓至17052N時全部斷裂,呈圓角塊狀掉落。
實施例2
本實施例采用優(yōu)選的技術方案,所述的一種具有高彈性的合金,其特征在于:各組分重量百分比含量為:鐵2.9% 、 鉑4.8% 、 硅 2%、陶瓷2%、鈀 2.4% ,銅2.7%、錫1.8%、碳酸鈣0.7%、鋼80.7%。
本實施例所述一種具有高彈性的合金的制備方法,包括以下步驟:
(1)按質量百分比稱取鋼80.7% ,鐵2.9% 、 鉑4.8% 、 硅 2%、陶瓷2%、鈀 2.4% ,銅2.7%、錫1.8%、碳酸鈣0.7%然后將其混合, 混合均勻后形成混合原料;
(2)將步驟(1)中的原料通過錘式破碎機進行破碎,破碎的尺寸為5mm;
(3)將步驟(2)中得到的原料通過棒磨機進行二次破碎,破碎的尺寸為2mm;
(4)將步驟(3)中得到的原料通過干式磁選機,去除原料中的廢渣;
(5)將步驟(4)的原料通過攪拌機在轉速為1760r/min進行攪拌15min;
(6)通過步驟(5)得到的混合原料,通過擠壓機在壓力為275MPa擠壓成塊;
(7)將步驟(6)中得到的原料塊置于電子束冷爐床熔煉法中,是利用高速電子的能量,使材料本身產生熱量來進行熔煉和精煉,獲得坯錠一;
(8)將步驟(7)得到的坯錠一通過放入爐溫為650℃的加熱爐中緩慢冷卻,再放入 等離子冷妒床熔煉爐內進行二次熔煉,獲得坯錠二;
(9)將步驟(8)得到的坯錠二再次進行步驟(7)的操作,獲得坯錠三;
(10)將步驟(9)得到的坯錠三放入加熱爐中加熱至710℃,在加熱爐中通入氧氣、甲烷體積比例為76:24,得到合金液;
(11)將步驟(10)中合金液在510℃的溫度下進行15小時的固溶處理,之后在270℃的溫度下進行24小時的時效處理,得到合金;
實施例2性能測試:
選取實施例2中制得的鋼合金板材30件和普通鋼材30件,分別從上下左右四個方向用相同的力逐漸加壓反復拉伸,直至斷裂。
測試結果:
普通鋼材當力逐漸增加到9978N時,普通鋼材全部斷裂,呈碎片狀飛濺而出,鋼合金無一斷裂仍能繼續(xù)加壓,加壓至20104N時全部斷裂,呈圓角塊狀掉落。
實施例3
本實施所述的一種具有高彈性的合金,其特征在于:各組分重量百分比含量為:鐵3.1% 、 鉑5.4% 、 硅 2.1%、陶瓷2.1%、鈀 2.5% ,銅2.8%、錫1.9%、碳酸鈣1%、鋼構成79.1%。
本實施例所述一種具有高彈性的合金的制備方法,包括以下步驟:
(1)按質量百分比稱取鋼79.1% ,鐵3.1% 、 鉑5.4% 、 硅 2.1%、陶瓷2.1%、鈀 2.5% ,銅2.8%、錫1.9%、碳酸鈣1%然后將其混合, 混合均勻后形成混合原料;
(2)將步驟(1)中的原料通過錘式破碎機進行破碎,破碎的尺寸為5mm;
(3)將步驟(2)中得到的原料通過棒磨機進行二次破碎,破碎的尺寸為2.4mm;
(4)將步驟(3)中得到的原料通過干式磁選機,去除原料中的廢渣;
(5)將步驟(4)的原料通過攪拌機在轉速為1860r/min進行攪拌16min;
(6)通過步驟(5)得到的混合原料,通過擠壓機在壓力為280MPa
擠壓成塊;
(7)將步驟(6)中得到的原料塊置于電子束冷爐床熔煉法中,是利用高速電子的能量,使材料本身產生熱量來進行熔煉和精煉,獲得坯錠一;
(8)將步驟(7)得到的坯錠一通過放入爐溫為670℃的加熱爐中緩慢冷卻,再放入 等離子冷妒床熔煉爐內進行二次熔煉,獲得坯錠二;
(9)將步驟(8)得到的坯錠二再次進行步驟(7)的操作,獲得坯錠三;
(10)將步驟(9)得到的坯錠三放入加熱爐中加熱至750℃,在加熱爐中通入氧氣、甲烷體積比例為76:24,得到合金液;
實施例3性能測試:
選取實施例3中制得的鋼合金板材30件和普通鋼材30件,分別從上下左右四個方向用相同的力逐漸加壓反復拉伸,直至斷裂。
測試結果:
普通鋼材當力逐漸增加10289N時,普通鋼材全部斷裂,呈碎片狀飛濺而出,鋼合金無一斷裂仍能繼續(xù)加壓,加壓至19402N時全部斷裂,呈圓角塊狀掉落。
由此可見,本發(fā)明所述的一種具有高彈性的合金。
本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段,還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。