降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板及其製備方法與流程
2023-11-11 19:48:12 2
本發明涉及機械零件加工領域，尤其涉及一種降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板及其製備方法。
背景技術：
自從出現機械，就有了相應的機械零件。但作為一門學科，機械零件是從機械構造學和力學分離出來的。隨著機械工業的發展，新的設計理論和方法、新材料、新工藝的出現，機械零件進入了新的發展階段。有限元法、斷裂力學、彈性流體動壓潤滑、優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計（CAD）、實體建模（Pro、Ug、Solidworks等）、系統分析和設計方法學等理論，已逐漸用於機械零件的研究和設計。更好地實現多種學科的綜合，實現宏觀與微觀相結合，探求新的原理和結構，更多地採用動態設計和精確設計，更有效地利用電子計算機，進一步發展設計理論和方法，是這一學科發展的重要趨向。
零件的加工工藝性能主要有：鑄造、壓力加工、切削加工、熱處理和焊接等性能。其加工工藝性能的好壞直影響到零件的質量、生產效率及成本。所以，材料的工藝性能也是選材的重要依據之一，尤其是鎳金屬，作用明顯，但是鎳礦很稀有，中南大學2011年3月發表的一篇博士學位論文《低品位鎳紅土礦硫酸浸出及浸出渣綜合利用理論及工藝研究》中指出，隨著我國經濟的快速增長，近年來鎳消費的增長率達到年均25％ 以上，並一躍成為世界第一大鎳消費國，但鎳資源的自給率不足30％， 加快開發國際鎳資源是解決我國鎳資源不足問題的關鍵所在。同時， 隨著硫化鎳資源的逐步枯竭，國際上已經將鎳資源開發的重點轉移到了佔全球陸地鎳資源約70％的鎳紅士礦。本論文針對東南亞某礦區鎳 紅土礦床不同層位低品位鎳紅土礦礦物特性，選擇採用新型溼法冶金 工藝進行鎳、鑽、鐵等有價金屬綜合提取的理論和工藝研究，為低品 位鎳紅土礦的清潔高效處理提供了可靠的依據，但是論文中僅僅給出了鎳的提取工藝，對於後期的實際機械加工應用，並沒有給出完善的指導意見。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種採用生物冶金技術，提高鎳利用率，且採用多道機械加工工藝提高零件機械性能的降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板及其製備方法。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板，其特徵在於，包括以下重量份組分：包括以下重量份組分：褐鐵礦500-550、菱鐵礦50-70、黃鐵礦400-480、黃銅礦10-20、水雲母5-6、孔雀石8-9、磁赤鐵礦10-14、閃鋅礦5-6、錫石2-3、脆硫銻鉛礦1-2、輝銅礦5-6、鈦鐵礦6-7、黑鎢礦2-3、鉭金紅石3-4、硫化銅鎳礦20-30、鎳礦生物冶金催化劑200-260；所述鎳礦生物冶金催化劑由以下重量份組份製成：濃度為10^4-10^5cfu/m l黑麴黴菌懸液10-20、濃度為10^4-10^5cfu/ml枯草桿菌菌懸液20-30、濃度為10^4-10^5cfu/ml酵母菌菌懸液15-20、濃度為10^4-10^5cfu/ml根瘤菌菌懸液15-20、黃豆芽100-150、葡萄糖80-100、瓊脂20-40、水1000-1100；所述鎳礦生物冶金催化劑的製備方法：稱取新鮮黃豆芽，放入鍋爐中，加水煮沸30-40分鐘，用紗布過濾，除渣留水，補足失水，再加葡萄糖、瓊脂加熱至融化，補足失水，在高壓蒸汽滅菌，接種黑麴黴菌、枯草桿菌菌懸液、酵母菌菌懸液、根瘤菌菌懸液混合培養10-20天，即得。
所述降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：
1、 將褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、水雲母、孔雀石、磁赤鐵礦、閃鋅礦、錫石、脆硫銻鉛礦、輝銅礦、鈦鐵礦、黑鎢礦、鉭金紅石混合，熔煉前將原料進行乾燥脫水，脫除游離水，然後在迴轉窯中進行預還原焙燒，進一步脫除結晶水，出窯溫度為650-900℃，再送入熔爐中進行熔煉，過濾除渣，得鋼水；
2、 將步驟1中產生的礦渣和硫化銅鎳礦放入球磨機中進行球磨，待原料磨成100-200目取出，加適量的水，調成濃度為50-60g/L的礦漿，放入浸出罐中，添加鎳礦生物冶金催化劑，保持罐內溫度為35-37℃，且攪拌均勻，經過20-24天的浸出，取出清洗過濾除渣得金屬鎳；
3、 將步驟2中的金屬鎳與步驟1的鋼水混合加熱熔煉，經過吹煉精煉工藝獲得精煉鋼水，使熔煉容器中的鋼溶液經熔煉容器底部小孔滴下，使鋼溶液鋪覆在板坯上，在鋼溶液鋪覆在板坯上的同時，邊鋪覆邊對鋼金屬層進行熱機械加工，使鋪覆的鋼金屬層組織的晶粒細化，得到細晶組織的預製鋼板坯，對預製鋼板坯進行機械加工，得到鋼板，將鋼板加工成加油口襯板，再進行退火，溫度810-880℃ ，以16-27℃ /h爐冷至500℃ ，再進行應力消除，放置在溫度600-650℃的爐中2h後冷卻，再進行回火：溫度540-570℃，每25mm保持60分鐘以上，空冷，回火次數2-3次即得。
本發明採用生物冶金技術，生物冶金工藝，利用微生物自身的氧化或者還原特使得礦物的某些組分氧化或者還原，從而達到有價組分從礦物中分離出來的目的，某些異養生物，如黑麴黴菌、食菌蛭弧菌、黑根黴菌懸液、酵母菌菌懸液對葡萄糖代謝的末端產物分別是己二酸和甲酸，他們在酸性溶液具有一定的還原性，本發明利用這種技術，將煉鋼殘渣研磨成粉末狀，再接種真菌黑麴黴等一些混合菌種，利用代謝產物，將礦石中的有價金屬鎳提煉出來，具有工藝簡單，且降低表面粗糙度，能耗低，投資費用少，操作簡單等優點，且利用分開熔融精煉技術，再澆鑄、將加工好的鋼水澆鑄成鋼板，將鋼板加工成加油口襯板，再進行退火，溫度810-880℃ ，以16-27℃ /h爐冷至500℃ ，再進行應力消除，放置在溫度600-650℃的爐中2h後冷卻，再進行回火：溫度540-570℃，每25mm保持60分鐘以上，空冷，回火次數2-3次，提高了襯板的硬度。
具體實施方式
一種降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板，其特徵在於，包括以下重量份組分：包括以下重量份組分：褐鐵礦500-550、菱鐵礦50-70、黃鐵礦400-480、黃銅礦10-20、水雲母5-6、孔雀石8-9、磁赤鐵礦10-14、閃鋅礦5-6、錫石2-3、脆硫銻鉛礦1-2、輝銅礦5-6、鈦鐵礦6-7、黑鎢礦2-3、鉭金紅石3-4、硫化銅鎳礦20-30、鎳礦生物冶金催化劑200-260；所述鎳礦生物冶金催化劑由以下重量份組份製成：濃度為10^4-10^5cfu/m l黑麴黴菌懸液10-20、濃度為10^4-10^5cfu/ml枯草桿菌菌懸液20-30、濃度為10^4-10^5cfu/ml酵母菌菌懸液15-20、濃度為10^4-10^5cfu/ml根瘤菌菌懸液15-20、黃豆芽100-150、葡萄糖80-100、瓊脂20-40、水1000-1100；所述鎳礦生物冶金催化劑的製備方法：稱取新鮮黃豆芽，放入鍋爐中，加水煮沸30-40分鐘，用紗布過濾，除渣留水，補足失水，再加葡萄糖、瓊脂加熱至融化，補足失水，在高壓蒸汽滅菌，接種黑麴黴菌、枯草桿菌菌懸液、酵母菌菌懸液、根瘤菌菌懸液混合培養10-20天，即得。
所述降低表面粗糙度減少加工餘量強度提高的加油口襯板的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：
1、 將褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、水雲母、孔雀石、磁赤鐵礦、閃鋅礦、錫石、脆硫銻鉛礦、輝銅礦、鈦鐵礦、黑鎢礦、鉭金紅石混合，熔煉前將原料進行乾燥脫水，脫除游離水，然後在迴轉窯中進行預還原焙燒，進一步脫除結晶水，出窯溫度為650-900℃，再送入熔爐中進行熔煉，過濾除渣，得鋼水；
2、 將步驟1中產生的礦渣和硫化銅鎳礦放入球磨機中進行球磨，待原料磨成100-200目取出，加適量的水，調成濃度為50-60g/L的礦漿，放入浸出罐中，添加鎳礦生物冶金催化劑，保持罐內溫度為35-37℃，且攪拌均勻，經過20-24天的浸出，取出清洗過濾除渣得金屬鎳；
3、 將步驟2中的金屬鎳與步驟1的鋼水混合加熱熔煉，經過吹煉精煉工藝獲得精煉鋼水，使熔煉容器中的鋼溶液經熔煉容器底部小孔滴下，使鋼溶液鋪覆在板坯上，在鋼溶液鋪覆在板坯上的同時，邊鋪覆邊對鋼金屬層進行熱機械加工，使鋪覆的鋼金屬層組織的晶粒細化，得到細晶組織的預製鋼板坯，對預製鋼板坯進行機械加工，得到鋼板，將鋼板加工成加油口襯板，再進行退火，溫度810-880℃ ，以16-27℃ /h爐冷至500℃ ，再進行應力消除，放置在溫度600-650℃的爐中2h後冷卻，再進行回火：溫度540-570℃，每25mm保持60分鐘以上，空冷，回火次數2-3次即得。