一種發酵罐專用的複合合金材料及其製備方法與流程
2024-04-01 18:50:05
本發明涉及一種鋁合金技術領域，具體是一種發酵罐專用的複合合金材料及其製備方法。
背景技術：
碳化鈦TiC具有熔點高、導熱性能好、硬度大、化學穩定好、不水解、高溫抗氧化性好等優點，高純度的碳化鈦粉末通常由TiO2與炭黑在通氫氣的碳管爐或調頻真空爐內於1600℃～1800℃高溫下反應製得。由於碳化鈦硬度、高溫強度等力學性能良好，因此它成為硬質合金的重要生產原料，通常用於製造耐磨材料、切削刀具材料、機械零件、以及熔煉錫、鉛、鎘、鋅等金屬的坩堝。
當前發酵罐用複合合金材料質地一般，滿足不了耐腐蝕等要求，急需研發一種新型的含碳化鈦複合合金材料。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種發酵罐專用的複合合金材料及其製備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種發酵罐專用的複合合金材料，按重量百分比計，矽5.0-9.0％，銅2.8-4.6％,鈷1.5-2.3％，鎢0.4-0.6％，鉻0.5-0.9％，碳化鈦0.04-0.07％，硼0.02-0.07％，鎳0.001-0.004％，礬0.001-0.003％，石墨烯0.001-0.003％，鋁為餘量。
作為本發明進一步的方案：按重量百分比計，矽6.0-8.0％，銅2.9-4.3％,鈷1.5-2.3％，鎢0.4-0.6％，鉻0.5-0.9％，碳化鈦0.04-0.07％，硼0.02-0.07％，鎳0.001-0.004％，礬0.001-0.003％，石墨烯0.001-0.003％，鋁為餘量。
作為本發明進一步的方案：按重量百分比計，矽7.0％，銅3.6％,鈷1.9％，鎢0.5％，鉻0.7％，碳化鈦0.06％，硼0.06％，鎳0.003％，礬0.002％，石墨烯0.002％，鋁為餘量。
所述的發酵罐專用的複合合金材料的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，按重量將上述材料進行熔煉，熔煉後並在1200-1400℃保溫0.5-1h，隨後在氮氣的保護下降溫至200℃，接著，進行升溫，溫度每隔10min提高100℃，直至溫度提高到700℃；
(2)然後，在700℃下進行恆溫燒鑄，燒鑄時保持35-40℃每秒的速度進行降溫，降溫至178℃；
(3)接著，在氨氣氛圍下，進行淬火處理，淬火溫度為954℃，處理時間為34min，淬火結束後，在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃，得到熔化體；
(4)最後，將燒鑄模具在300-400℃下預熱2-4h，隨後將步驟(3)得到的熔化體澆注到預熱後的燒鑄模具中，在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃，在恢復氣壓為大氣壓和加入氮氣保護時，降溫至25℃。
作為本發明進一步的方案：步驟(1)中熔煉後並在1300℃保溫0.8h。
作為本發明進一步的方案：步驟(4)中將燒鑄模具在350℃下預熱3h。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明通過選擇特定的配方製備出一種具有較高強度、硬度的高性能鋁合金材料，同時具有輕量、耐磨損、可塑性好的優點，並且具有優異散熱性，可廣泛應用於各個領域。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種發酵罐專用的複合合金材料，按重量百分比計，矽5.0％，銅2.8％,鈷1.5％，鎢0.4％，鉻0.5％，碳化鈦0.04％，硼0.02％，鎳0.001％，礬0.001％，石墨烯0.001％，鋁為餘量。
所述的發酵罐專用的複合合金材料的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，按重量將上述材料進行熔煉，熔煉後並在1200℃保溫0.5h，隨後在氮氣的保護下降溫至200℃，接著，進行升溫，溫度每隔10min提高100℃，直至溫度提高到700℃；
(2)然後，在700℃下進行恆溫燒鑄，燒鑄時保持35℃每秒的速度進行降溫，降溫至178℃；
(3)接著，在氨氣氛圍下，進行淬火處理，淬火溫度為954℃，處理時間為34min，淬火結束後，在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃，得到熔化體；
(4)最後，將燒鑄模具在300℃下預熱2h，隨後將步驟(3)得到的熔化體澆注到預熱後的燒鑄模具中，在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃，在恢復氣壓為大氣壓和加入氮氣保護時，降溫至25℃。
實施例2
一種發酵罐專用的複合合金材料，按重量百分比計，矽6.0％，銅2.9％,鈷1.5％，鎢0.4％，鉻0.5％，碳化鈦0.04％，硼0.02％，鎳0.001％，礬0.001％，石墨烯0.001％，鋁為餘量。
所述的發酵罐專用的複合合金材料的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，按重量將上述材料進行熔煉，熔煉後並在1200℃保溫0.5h，隨後在氮氣的保護下降溫至200℃，接著，進行升溫，溫度每隔10min提高100℃，直至溫度提高到700℃；
(2)然後，在700℃下進行恆溫燒鑄，燒鑄時保持35℃每秒的速度進行降溫，降溫至178℃；
(3)接著，在氨氣氛圍下，進行淬火處理，淬火溫度為954℃，處理時間為34min，淬火結束後，在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃，得到熔化體；
(4)最後，將燒鑄模具在300℃下預熱2h，隨後將步驟(3)得到的熔化體澆注到預熱後的燒鑄模具中，在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃，在恢復氣壓為大氣壓和加入氮氣保護時，降溫至25℃。
實施例3
一種發酵罐專用的複合合金材料，按重量百分比計，矽7.0％，銅3.6％,鈷1.9％，鎢0.5％，鉻0.7％，碳化鈦0.06％，硼0.06％，鎳0.003％，礬0.002％，石墨烯0.002％，鋁為餘量。
所述的發酵罐專用的複合合金材料的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，按重量將上述材料進行熔煉，熔煉後並在1300℃保溫0.8h，隨後在氮氣的保護下降溫至200℃，接著，進行升溫，溫度每隔10min提高100℃，直至溫度提高到700℃；
(2)然後，在700℃下進行恆溫燒鑄，燒鑄時保持38℃每秒的速度進行降溫，降溫至178℃；
(3)接著，在氨氣氛圍下，進行淬火處理，淬火溫度為954℃，處理時間為34min，淬火結束後，在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃，得到熔化體；
(4)最後，將燒鑄模具在350℃下預熱3h，隨後將步驟(3)得到的熔化體澆注到預熱後的燒鑄模具中，在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃，在恢復氣壓為大氣壓和加入氮氣保護時，降溫至25℃。
實施例4
一種發酵罐專用的複合合金材料，按重量百分比計，矽8.0％，銅4.3％,鈷2.3％，鎢0.6％，鉻0.9％，碳化鈦0.07％，硼0.07％，鎳0.004％，礬0.003％，石墨烯0.003％，鋁為餘量。
所述的發酵罐專用的複合合金材料的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，按重量將上述材料進行熔煉，熔煉後並在1400℃保溫1h，隨後在氮氣的保護下降溫至200℃，接著，進行升溫，溫度每隔10min提高100℃，直至溫度提高到700℃；
(2)然後，在700℃下進行恆溫燒鑄，燒鑄時保持40℃每秒的速度進行降溫，降溫至178℃；
(3)接著，在氨氣氛圍下，進行淬火處理，淬火溫度為954℃，處理時間為34min，淬火結束後，在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃，得到熔化體；
(4)最後，將燒鑄模具在400℃下預熱4h，隨後將步驟(3)得到的熔化體澆注到預熱後的燒鑄模具中，在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃，在恢復氣壓為大氣壓和加入氮氣保護時，降溫至25℃。
實施例5
一種發酵罐專用的複合合金材料，按重量百分比計，矽9.0％，銅4.6％,鈷2.3％，鎢0.6％，鉻0.9％，碳化鈦0.07％，硼0.07％，鎳0.004％，礬0.003％，石墨烯0.003％，鋁為餘量。
所述的發酵罐專用的複合合金材料的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，按重量將上述材料進行熔煉，熔煉後並在1400℃保溫1h，隨後在氮氣的保護下降溫至200℃，接著，進行升溫，溫度每隔10min提高100℃，直至溫度提高到700℃；
(2)然後，在700℃下進行恆溫燒鑄，燒鑄時保持40℃每秒的速度進行降溫，降溫至178℃；
(3)接著，在氨氣氛圍下，進行淬火處理，淬火溫度為954℃，處理時間為34min，淬火結束後，在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃，得到熔化體；
(4)最後，將燒鑄模具在400℃下預熱4h，隨後將步驟(3)得到的熔化體澆注到預熱後的燒鑄模具中，在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃，在恢復氣壓為大氣壓和加入氮氣保護時，降溫至25℃。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。