[發(fā)明專利]一種鐵制工藝品配方及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011454466.0
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112593139A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳惠敏;陳國凍
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州市泉興五金藝品有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及金屬制品的領(lǐng)域，具體公開了一種鐵制工藝品配方及其制備工藝。工藝品包括純鐵、鈮鐵、鎵、鋅粉、稀土、二氧化鋯、銀包銅金屬粉；其制備方法為：將純鐵、鋅粉、稀土和二氧化鋯依次進(jìn)行球磨處理，隨后將球磨后的純鐵、鋅粉、稀土和二氧化鋯與鈮鐵、鎵和銀包銅金屬粉相互混合均勻；將原料加入到冶金設(shè)備中，在冶金設(shè)備的底部吹送干燥的氬氣，靜置后注入模具中，即得鐵制品。本申請利用二氧化鋯和稀土提高鐵制工藝品的結(jié)構(gòu)致密性和耐高溫性能，從而提高產(chǎn)品的高溫耐疲勞性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及金屬制品的領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種鐵制工藝品配方及其制備工藝。

背景技術(shù)

工藝品來源于生活，又創(chuàng)造了高于生活的價值，是人類智慧的結(jié)晶，充分體現(xiàn)了人類的創(chuàng)造性和藝術(shù)性。鐵在自然界中分布極為廣泛，可以加工成各式各樣美麗的裝飾品或家居擺件，被認(rèn)為是工業(yè)生產(chǎn)中最有用、最價廉、最豐富、最重要的金屬。

鐵制工藝品在加工成不同形狀的過程中，需要在高溫環(huán)境中加工，由于熱脹冷縮原理導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力的不斷積累，慢慢在鐵制品表面產(chǎn)生疲勞裂痕，最終以斷裂的形式來徹底松弛疲勞破壞，導(dǎo)致鐵制工藝品損壞。

目前，鐵制工藝品由于材料的成分導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠致密，存在缺陷，且不耐高溫，鐵制工藝品在高溫條件下加工過程中，應(yīng)力容易集中在結(jié)構(gòu)疏松的缺陷位置，成為疲勞源的所在地，同時高溫環(huán)境使鐵制工藝品發(fā)脆，極易發(fā)生斷裂，造成損失。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善鐵制工藝品的高溫耐疲勞性能，提高鐵制工藝品在加工過程中的良品率，本申請?zhí)峁┮环N鐵制工藝品配方及其制備工藝。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N鐵制工藝品配方，采用如下的技術(shù)方案：

一種鐵制工藝品配方，包括以下重量份數(shù)的原料：

純鐵：84份-98份；

鈮鐵：1.3份-2.9份；

鎵：1.5份-2.5份；

鋅粉：24份-35份；

稀土：28份-34份；

二氧化鋯：22份-28份；

銀包銅金屬粉：34份-43份。

通過采用上述技術(shù)方案，由于鋅具有獨(dú)特的反應(yīng)活性和還原能力，可以阻斷鐵的過氧化反應(yīng)，延遲氧化反應(yīng)的時間，同時銀包銅金屬粉具有極佳的抗氧化性能，整體提高鐵質(zhì)品的耐老化能力；利用二氧化鋯提高鐵制品的耐磨性能和耐熱性能，稀土可以在合金結(jié)晶過程中抑制晶粒的體積，增加晶粒數(shù)，細(xì)化晶粒，形成致密結(jié)構(gòu)，從而減少鐵制工藝品加工時的應(yīng)力集中，整體提高鐵制品的高溫耐疲勞、耐磨和耐老化性能，提高鐵制工藝品加工過程中的良品率。

優(yōu)選的，所述純鐵采用表面處理劑預(yù)先進(jìn)行表面改性處理，所述表面處理劑由以下步驟制備而成：將重量份數(shù)為45份-64份的聚丙烯酰胺和23份-27份的無機(jī)硅樹脂攪拌5min-10min，隨后加入重量份數(shù)為2份-5份硅烷偶聯(lián)劑、4份-8份成膜助劑、11份-15份氧化硼和6份-9份二氧化硅，以10℃/min的速率升高到溫度為120℃-140℃，保溫30min-40min，即得表面處理劑。

通過采用上述技術(shù)方案，利用二氧化硅引入硅原子，可以與鐵原子在純鐵顆粒表面絡(luò)合形成層狀組織結(jié)構(gòu)，利用無機(jī)硅樹脂填充在層狀組織結(jié)構(gòu)的孔隙間，形成致密牢固的耐高溫絡(luò)合物膜層，可以隔絕空氣中氧氣在純鐵顆粒表面的滲透，起到抗氧化、耐老化的作用。

優(yōu)選的，所述成膜助劑為丙二醇乙醚、醇酯十二和乙二醇中的一種或幾種混合物。

通過采用上述技術(shù)方案，丙二醇乙醚、醇酯十二和乙二醇均具有適宜的揮發(fā)速度，可以提供優(yōu)良的聚結(jié)性能，且不影響體系中各組分的穩(wěn)定性，提高純鐵顆粒表面上成膜的致密性。

優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、DL602和KH570中的一種或幾種混合物。

優(yōu)選的，所述二氧化鋯與稀土的質(zhì)量比為3：4。