一种复合型抛丸器流丸管的制备方法

申请号 CN201510876689.9 申请日 2015-12-03 公开(公告)号 CN105538167B 公开(公告)日 2017-09-26
申请人 山东开泰抛丸机械股份有限公司; 发明人 王守仁; 李亚东; 王春辉; 王瑞国; 张肖; 张来斌; 吴成民;
摘要 本 发明 涉及抛丸器流丸管制备的技术领域,具体是一种复合型抛丸器流丸管的制备方法。其原料按 质量 比分别为:氮化 硅 粉末80~85份、氮化 硼 纳米管 粉末5~10份、 氧 化 铝 粉末4~6份、氧化钇粉末3~5份。用所述材料制备抛丸器流丸管的方法,包括以下步骤:原料配制,原料混合,浆料配制,注浆成型,干燥脱模, 真空 烧结 及复合 铸造 。本发明所述的制备材料具有优良的 力 学及 摩擦学 性能,所制备的抛丸器流丸管具有极强的硬度及优良的 耐磨性 ,且所述的制备抛丸器流丸管的方法具有工艺过程简单,操作简便快捷的优点,符合实际工业生产的要求。
权利要求

1.一种复合型抛丸器流丸管的制备方法,步骤如下:
(1)原料配制:按质量比分别称取氮化粉末80 85份、氮化纳米管粉末5 10份、化~ ~
粉末4 6份、氧化钇粉末3 5份,组成制备的原材料;
~ ~
(2)原料混合:将步骤(1)中所述原材料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按球与原料质量比为9 15:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐~
内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为200 250~
转每分钟,球磨时间为8 12小时;将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥10 12小时,设置温~ ~
度为75℃ 85℃;将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
~
(3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为28% 35%的蒸~
,并加入质量分数为0.3% 0.5%的稀释剂,在250 300r/min的转速下对原料进行搅拌,~ ~
搅拌时间为1 2小时后制成浆料;
~
(4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆;
(5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离0.5 1mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;
~
(6)真空烧结:将步骤(5)中所得流丸管毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1750℃ 1800℃,保温~
1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬
(7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上;最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
2.根据权利要求1所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的稀释剂为水玻璃或酸钠或磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或几种组合。
3.根据权利要求2所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的稀释剂为碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的2/5-3/5。
5.根据权利要求4所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的1/2。
6.根据权利要求1所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其详细步骤为:(1)原料配制:按质量比分别称取氮化硅粉末80份、氮化硼纳米管粉末10份、氧化铝粉末5份、氧化钇粉末5份,组成制备的原材料;
(2)原料混合:将步骤(1)中所述原料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为10:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为250转每分钟,球磨时间为10小时,将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥10小时,设置温度为75℃,将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
(3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为30%的蒸馏水,并加入质量分数为0.3%的水玻璃,在250r/min的转速下对原料进行搅拌,搅拌时间为1小时后制成浆料;
(4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆;
(5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离1mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的3/5;
(6)真空烧结:将步骤(5)中所得毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1750℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬;
(7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上,最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
7.根据权利要求1所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其详细步骤为:(1)原料配制:按质量比分别称取氮化硅粉末82份、氮化硼纳米管粉末8份、氧化铝粉末6份、氧化钇粉末4份,组成制备的原材料;
(2)原料混合:将步骤(1)中所述原料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为9:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为250转每分钟,球磨时间为8小时;将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥12小时,设置温度为85℃;将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
(3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为32%的蒸馏水,并加入质量分数为0.4%的碳酸钠,在250r/min的转速下对原料进行搅拌,搅拌时间为
1.5小时后制成浆料;
(4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆;
(5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离1mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的1/2;
(6)真空烧结:将步骤(5)中所得毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1780℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬;
(7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上,最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
8.根据权利要求1所述的复合型抛丸器流丸管的制备方法,其详细步骤为:
(1)原料配制:按质量比分别称取氮化硅粉末85份、氮化硼纳米管粉末5份、氧化铝粉末
4份、氧化钇粉末3份,组成制备的原材料;
(2)原料混合:将步骤(1)中所述原料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为15:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为200转每分钟,球磨时间为12小时;将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥12小时,设置温度为75℃;将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
(3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为35%的蒸馏水,并加入质量分数为0.5%的磷酸钠与六偏磷酸钠的组合,其中磷酸钠与六偏磷酸钠的质量比为1:1,在300r/min的转速下对原料进行搅拌,搅拌时间为1小时后制成浆料;
(4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆;
(5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离0.5mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的2/5;
(6)真空烧结:将步骤(5)中所得毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉-2
中进行真空热压烧结,真空度为10 Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1800℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬;
(7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上,最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。

说明书全文

一种复合型抛丸器流丸管的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及抛丸器流丸管制备的技术领域,具体是一种复合型抛丸器流丸管的制备方法。

背景技术

[0002] 随着工业的不断发展,在表面处理技术领域,抛丸技术在当今工业生产中应用十分广泛,抛丸技术所用到的设备是抛丸机。抛丸机是通过抛丸器将砂钢丸高速抛出冲击在材料物体表面的一种处理技术,用于去除工件表面的毛刺和锈,也可以针对工件某个部分涂层的表面去除表面的污染物,并提供一个增加涂层的表面轮廓附着,达到强化工件的目的。相比其他表面处理技术来说,它具有更快,更有效的特点。
[0003] 抛丸机中最核心的部件为抛丸器,抛丸机工作时,钢丸钢砂由流丸管进入抛丸器中,经转动分丸轮加速后通过定向套窗口达到叶片,在离心力作用下抛出,打到工件表面上,以达到清理或强化的目的。
[0004] 在实际工业生产中,由于弹丸不断的在抛丸器内流动,这就对抛丸器的耐磨性提出了很高的要求,而抛丸器的流丸管是最易被磨损的部件,所以提高抛丸器流丸管的耐磨性,成为了降低抛丸器报废率的关键技术。
[0005] 目前工业生产中所用的流丸管为铸铁材料制成,在长期的使用中,由于钢丸钢砂不断的高速流动,使其极易被磨损,而使抛丸器报废,大大降低了工业生产效率,增加了生产成本,给工业生产带来了损失。
[0006] 工程陶瓷因具有重量轻、抗压强度高和耐磨性优良等一系列的优点,成为替代传统的铸铁而制造流丸管的理想材料。但是截止目前为止,仍没有一种性能优良的抛丸器流丸管,因此急需一种性能优良的复合型抛丸器流丸管。

发明内容

[0007] 为克服现有铸铁抛丸器流丸管的缺陷和不足,本发明提出了一种工艺过程简单快捷、易操作且性能优良的复合型抛丸器流丸管的制备方法。
[0008] 本发明是通过以下技术方案实现的:
[0009] 一种复合型抛丸器流丸管的制备方法,步骤如下:
[0010] (1)原料配制:按质量比分别称取氮化粉末80 85份、氮化纳米管粉末5 10份、~ ~粉末4 6份、氧化钇粉末3 5份,组成制备的原材料;
~ ~
[0011] (2)原料混合:将步骤(1)中所述原材料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为9 15:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球~磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为200
250转每分钟,球磨时间为8 12小时;将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥10 12小时,设~ ~ ~
温度为75℃ 85℃;将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
~
[0012] (3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为28% 35%~的蒸馏,并加入质量分数为0.3% 0.5%的稀释剂,在250 300r/min的转速下对原料进行搅~ ~
拌,搅拌时间为1 2小时后制成浆料;
~
[0013] (4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆;
[0014] (5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离0.5 1mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛~坯;
[0015] (6)真空烧结:将步骤(5)中所得流丸管毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1750℃ 1800~
℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬
[0016] (7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上;最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
[0017] 本发明的特点还有:
[0018] 所述步骤(3)中的稀释剂为水玻璃或酸钠或磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种或几种组合;所述的稀释剂进一步优选为碳酸钠。
[0019] 所述步骤(4)中对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆,是为避免倒掉浆料后少量残余的浆料在坯体内表面的不均匀分布,以保证残余浆料分布均匀,避免泥缕产生。
[0020] 所述步骤(5)中对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的2/5-3/5;进一步优选,对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的1/2。
[0021] 本发明的有益效果为:
[0022] 氮化硅陶瓷作为常用的高强耐磨结构陶瓷之一,具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震性好、密度小等优点。氮化硼纳米管具有良好的化学稳定性、优异的力学性能、导热性能、较低的热膨胀性能和优良的抗氧化性能,与氮化硅陶瓷材料复合,可以降低氮化硅陶瓷产品的脆性,提高裂纹扩展阻力,成为制造抛丸器流丸管的理想的强韧性陶瓷材料。
[0023] (1)高硬度。本发明中所述的新型的Si3N4/BNNT复合陶瓷材料具有极高的硬度,可达HRA94,将其作为抛丸器流丸管的内衬,大大提高了现有单纯铸铁材料的硬度,在实际生产使用中更加耐用。
[0024] (2)良好的耐磨性。本发明中所述的新型的Si3N4/BNNT复合陶瓷材料具有良好的耐磨性能,平均摩擦系数可达0.285,将其作为抛丸器流丸管的内衬,大大提高了现有单纯铸铁材料的耐磨性能,降低了流丸管的报废率。
[0025] (3)操作简单。制备中所用到的设备均为实验室或企业生产中常用的设备,操作过程也简单方便,制备条件容易实现。
[0026] 总之,本发明所述制备方法简单快捷,制备的新型Si3N4/BNNT复合陶瓷内衬、铸铁外套的抛丸器流丸管兼具了陶瓷与铸铁的双重优点,提高了流丸管的硬度及耐磨性,减轻了产品的重量,符合工业生产的要求。

具体实施方式

[0027] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但本发明并不限于此特定的例子。
[0028] 实施例1:
[0029] (1)原料配制:按质量比分别称取氮化硅粉末80份、氮化硼纳米管粉末10份、氧化铝粉末5份、氧化钇粉末5份,组成制备的原材料;
[0030] (2)原料混合:将步骤(1)中所述原料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为10:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为250转每分钟,球磨时间为10小时。将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥10小时,设置温度为75℃。将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
[0031] (3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为30%的蒸馏水,并加入质量分数为0.3%的水玻璃,在250r/min的转速下对原料进行搅拌,搅拌时间为1小时后制成浆料;
[0032] (4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆。
[0033] (5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离1mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的3/5。
[0034] (6)真空烧结:将步骤(5)中所得毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1750℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬。
[0035] (7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上。最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
[0036] 实施例2:
[0037] (1)原料配制:按质量比分别称取氮化硅粉末82份、氮化硼纳米管粉末8份、氧化铝粉末6份、氧化钇粉末4份,组成制备的原材料;
[0038] (2)原料混合:将步骤(1)中所述原料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为9:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为250转每分钟,球磨时间为8小时。将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥12小时,设置温度为85℃。将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
[0039] (3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为32%的蒸馏水,并加入质量分数为0.4%的碳酸钠,在250r/min的转速下对原料进行搅拌,搅拌时间为1.5小时后制成浆料;
[0040] (4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆。
[0041] (5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离1mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的1/2。
[0042] (6)真空烧结:将步骤(5)中所得毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1780℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬。
[0043] (7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上。最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
[0044] 实施例3:
[0045] (1)原料配制:按质量比分别称取氮化硅粉末85份、氮化硼纳米管粉末5份、氧化铝粉末4份、氧化钇粉末3份,组成制备的原材料;
[0046] (2)原料混合:将步骤(1)中所述原料加入球磨罐中,按酒精与原料体积比为1:1的比例加入酒精制成稀料,按钢球与原料质量比为15:1加入钢球,将球磨罐密封后,向球磨罐内通入氩气作为保护气,在行星式球磨机中对原料进行球磨混合,设置球磨转速为200转每分钟,球磨时间为12小时。将球磨后的原料在真空干燥箱中干燥12小时,设置温度为75℃。将干燥后的混合粉料过300目筛后收集备用;
[0047] (3)浆料配制:将步骤(2)中所得混合粉料加入搅拌机中,加入质量分数为35%的蒸馏水,并加入质量分数为0.5%的磷酸钠与六偏磷酸钠的组合,其中磷酸钠与六偏磷酸钠的质量比为1:1,在300r/min的转速下对原料进行搅拌,搅拌时间为1小时后制成浆料;
[0048] (4)注浆成型:将步骤(3)中所得浆料注入抛丸器流丸管成型石膏模具中,等浆料层增厚到10mm时,倒掉模具中多余的浆料,并对倒掉浆料后的带坯模型进行甩浆。
[0049] (5)干燥脱模:将步骤(4)中所得带坯模型放入干燥室中,干燥室的温度控制在53℃±3℃,待模具注浆口与坯体分离0.5mm时,即可对带坯模型进行脱模,得到流丸管毛坯;对带坯模型的干燥时间为吃浆时间的2/5。
[0050] (6)真空烧结:将步骤(5)中所得毛坯置于流丸管模具中,并将其放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结,真空度为10-2Pa,升温工艺为:先手动加热至200℃,再按10℃/min的升温速度加热至1100℃,保温30min,再按7℃/min的速度加热至1800℃,保温1h后烧结结束,待工件随炉冷却至室温后得到Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬。
[0051] (7)复合铸造:将步骤(6)中所得Si3N4/BNNT复合陶瓷流丸管内衬作为砂芯下入流丸管铸造砂箱中,合模后用铁水进行浇注,使铁铸件包覆在陶瓷流丸管外壁上。最终得到外侧为铸铁,内侧为Si3N4/BNNT复合陶瓷的复合型抛丸器流丸管。
[0052] 所述三种实施例所制备的复合型流丸管性能与现有铸铁流丸管相比较如表1。
[0053] 表1
[0054]
[0055] 由上表可知,本发明所述制备方法所得复合型流丸管与现有铸铁流丸管相比较,具有更高的硬度和更低的密度,这使得相同体积的复合型流丸管的重量仅为铸铁流丸管重量的一半,而硬度却接近后者的2倍。在耐磨性方面,本发明所述复合型流丸管的磨损率远低于在相同载荷作用下铸铁型流丸管的磨损率,说明前者的耐磨性远远优于后者,且在所述三种实施例中,实施例2所得流丸管性能最好,故实施例2所述制备工艺为制备复合型流丸管的最优方法。
[0056] 综上所述,通过本发明所述的方法制备的复合型抛丸器流丸管,采用吸水石膏模成形技术,利用了Si3N4/BNNT复合陶瓷强度高、耐磨性好、质量轻的优良性能,增加了目前采用的单一的铸铁流丸管的硬度及耐磨性,降低了在长期的使用过程中因丸料在流丸管内流动对流丸管的磨损量,使得流丸管的报废率大大降低,节约了生产成本,提高了生产效率,是一种优良的新型抛丸器流丸管。
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