一种金属复合材料的制备方法 |
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申请号 | CN201710581746.X | 申请日 | 2017-07-17 | 公开(公告)号 | CN107378397A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
申请人 | 承德市帝圣金属复合材料有限公司; | 发明人 | 胡招李; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及 复合材料 技术领域,尤其是一种金属复合材料的制备方法,包括以下步骤:准备 碳 素 钢 作为原料,生成基体,其具体步骤如下:制作浇筑模型,同时将碳素钢投入熔炼炉,加热至1600℃-1700℃,保温10min直至材料完全 熔化 ;将液态的碳素钢注入待浇筑模型中,自然冷却,取出冷却后的碳素钢体,如此实现毛坯的快速成型;将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加 工件 ,如此能够改善金属内部的结构,使其 刚度 硬度和柔性能够得到有效改善;本发明极大地简化了生产加工流程,并且通过理化方法大大提高了碳素钢的结构强度,且设置了表面防护层,增加了表面的耐 腐蚀 能 力 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种金属复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种金属复合材料的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及复合材料技术领域,尤其涉及一种金属复合材料的制备方法。 背景技术[0003] 受到材料自身理化性质的影响,碳素钢表面易生锈,且结构强度差,易折断、变形,传统的碳素钢制备和加工工艺流程十分繁琐,而且实际效果有限。 发明内容[0004] 本发明提出了一种金属复合材料的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 本发明提出了一种金属复合材料的制备方法,包括如下步骤: [0006] S1:准备碳素钢作为原料; [0007] S2:生成基体,其具体步骤如下: [0008] A1:制作浇筑模型,同时将碳素钢投入熔炼炉,加热至1600℃-1700℃,保温10min直至材料完全熔化; [0009] A2:将液态的碳素钢注入待浇筑模型中,自然冷却,取出冷却后的碳素钢体,如此实现毛坯的快速成型; [0012] S3:生成表面防护层,其具体步骤如下: [0013] B1:对基体表面进行脱脂处理,之后采用H2SO418%,在50-70℃条件下对基体表面进行酸洗,之后将基体浸没在助镀剂内维持75-85℃,2-4min,增加锌层的附着力,之后加热基体保持在100-150℃,起到预热的作用,防止锌液爆溅; [0016] 优选的,所述碳素钢的含碳量为0.05%-1.35%。 [0017] 优选的,所述助镀剂为NH4CL 95-120g/L及ZnCL2 120-150g/L。 [0018] 优选的,所述浇筑模型的制作过程,其具体步骤如下: [0019] C1:准备再生砂,并混制型砂; [0020] C2:准备沙箱和芯骨,将型砂倒入沙箱,并埋入芯骨; [0021] C3:取出芯骨完成浇筑模型。 [0022] 本发明提出的一种金属复合材料的制备方法,有益效果在于:本发明极大地简化了生产加工流程,并且通过理化方法大大提高了碳素钢的结构强度,且设置了表面防护层,增加了表面的耐腐蚀能力。 具体实施方式[0023] 下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。 [0024] 实施例1 [0025] 本发明提出了一种金属复合材料的制备方法,包括如下步骤: [0026] S1:准备碳素钢作为原料,碳素钢的含碳量为0.05%; [0027] S2:生成基体,其具体步骤如下: [0028] A1:制作浇筑模型,同时将碳素钢投入熔炼炉,加热至1600℃,保温10min直至材料完全熔化; [0029] 浇筑模型的制作过程,其具体步骤如下: [0030] C1:准备再生砂,并混制型砂; [0031] C2:准备沙箱和芯骨,将型砂倒入沙箱,并埋入芯骨; [0032] C3:取出芯骨完成浇筑模型。 [0033] A2:将液态的碳素钢注入待浇筑模型中,自然冷却,取出冷却后的碳素钢体,如此实现毛坯的快速成型; [0034] A3:将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加工件,如此能够改善金属内部的结构,使其刚度硬度和柔性能够得到有效改善; [0035] A4:对上一步所得的基体粗加工件进行锻压、切割,并对表面进行抛光处理,得到基体,通过机械加工使其结构形状能够满足使用需要; [0036] S3:生成表面防护层,其具体步骤如下: [0037] B1:对基体表面进行脱脂处理,之后采用H2SO4 18%,在50℃条件下对基体表面进行酸洗,之后将基体浸没在助镀剂内维持75℃,2min,助镀剂为NH4CL 95g/L及ZnCL2 120g/L,增加锌层的附着力,之后加热基体保持在100℃,起到预热的作用,防止锌液爆溅; [0038] B2:将上一步所得基体完全浸没锌液中,进行热镀锌,维持温度在480℃,并持续浸没2min,得到镀锌基体; [0039] B3:取出上一步所得镀锌基体,对其表面进行整理和钝化,最终在机体表面形成表面防护层。 [0040] 实施例2 [0041] S1:准备碳素钢作为原料,碳素钢的含碳量为0.1%; [0042] S2:生成基体,其具体步骤如下: [0043] A1:制作浇筑模型,同时将碳素钢投入熔炼炉,加热至1610℃,保温10min直至材料完全熔化; [0044] 浇筑模型的制作过程,其具体步骤如下: [0045] C1:准备再生砂,并混制型砂; [0046] C2:准备沙箱和芯骨,将型砂倒入沙箱,并埋入芯骨; [0047] C3:取出芯骨完成浇筑模型。 [0048] A2:将液态的碳素钢注入待浇筑模型中,自然冷却,取出冷却后的碳素钢体,如此实现毛坯的快速成型; [0049] A3:将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加工件,如此能够改善金属内部的结构,使其刚度硬度和柔性能够得到有效改善; [0050] A4:对上一步所得的基体粗加工件进行锻压、切割,并对表面进行抛光处理,得到基体,通过机械加工使其结构形状能够满足使用需要; [0051] S3:生成表面防护层,其具体步骤如下: [0052] B1:对基体表面进行脱脂处理,之后采用H2SO4 18%,在51℃条件下对基体表面进行酸洗,之后将基体浸没在助镀剂内维持76℃,2.5min,助镀剂为NH4CL 100g/L及ZnCL2 125g/L,增加锌层的附着力,之后加热基体保持在101℃,起到预热的作用,防止锌液爆溅; [0053] B2:将上一步所得基体完全浸没锌液中,进行热镀锌,维持温度在481℃,并持续浸没2.5min,得到镀锌基体; [0054] B3:取出上一步所得镀锌基体,对其表面进行整理和钝化,最终在机体表面形成表面防护层。 [0055] 实施例3 [0056] S1:准备碳素钢作为原料,碳素钢的含碳量为0.2%; [0057] S2:生成基体,其具体步骤如下: [0058] A1:制作浇筑模型,同时将碳素钢投入熔炼炉,加热至1620℃,保温10min直至材料完全熔化; [0059] 浇筑模型的制作过程,其具体步骤如下: [0060] C1:准备再生砂,并混制型砂; [0061] C2:准备沙箱和芯骨,将型砂倒入沙箱,并埋入芯骨; [0062] C3:取出芯骨完成浇筑模型。 [0063] A2:将液态的碳素钢注入待浇筑模型中,自然冷却,取出冷却后的碳素钢体,如此实现毛坯的快速成型; [0064] A3:将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加工件,如此能够改善金属内部的结构,使其刚度硬度和柔性能够得到有效改善; [0065] A4:对上一步所得的基体粗加工件进行锻压、切割,并对表面进行抛光处理,得到基体,通过机械加工使其结构形状能够满足使用需要; [0066] S3:生成表面防护层,其具体步骤如下: [0067] B1:对基体表面进行脱脂处理,之后采用H2SO4 18%,在52℃条件下对基体表面进行酸洗,之后将基体浸没在助镀剂内维持77℃,3min,助镀剂为NH4CL 110g/L及ZnCL2 130g/L,增加锌层的附着力,之后加热基体保持在120℃,起到预热的作用,防止锌液爆溅; [0068] B2:将上一步所得基体完全浸没锌液中,进行热镀锌,维持温度在500℃,并持续浸没3min,得到镀锌基体; [0069] B3:取出上一步所得镀锌基体,对其表面进行整理和钝化,最终在机体表面形成表面防护层。 [0070] 实施例4 [0071] S1:准备碳素钢作为原料,碳素钢的含碳量为1.35%; [0072] S2:生成基体,其具体步骤如下: [0073] A1:制作浇筑模型,同时将碳素钢投入熔炼炉,加热至1700℃,保温10min直至材料完全熔化; [0074] 浇筑模型的制作过程,其具体步骤如下: [0075] C1:准备再生砂,并混制型砂; [0076] C2:准备沙箱和芯骨,将型砂倒入沙箱,并埋入芯骨; [0077] C3:取出芯骨完成浇筑模型。 [0078] A2:将液态的碳素钢注入待浇筑模型中,自然冷却,取出冷却后的碳素钢体,如此实现毛坯的快速成型; [0079] A3:将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加工件,如此能够改善金属内部的结构,使其刚度硬度和柔性能够得到有效改善; [0080] A4:对上一步所得的基体粗加工件进行锻压、切割,并对表面进行抛光处理,得到基体,通过机械加工使其结构形状能够满足使用需要; [0081] S3:生成表面防护层,其具体步骤如下: [0082] B1:对基体表面进行脱脂处理,之后采用H2SO4 18%,在70℃条件下对基体表面进行酸洗,之后将基体浸没在助镀剂内维持85℃,4min,助镀剂为ZnCL2 NH4CL 120g/L及ZnCL2 150g/L,增加锌层的附着力,之后加热基体保持在150℃,起到预热的作用,防止锌液爆溅; [0083] B2:将上一步所得基体完全浸没锌液中,进行热镀锌,维持温度在520℃,并持续浸没4min,得到镀锌基体; [0084] B3:取出上一步所得镀锌基体,对其表面进行整理和钝化,最终在机体表面形成表面防护层。 [0085] 本发明提出了一种金属复合材料的制备方法,包括以下步骤: [0086] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |