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Title:
POLLUTION-FREE REUSE METHOD FOR IRON-BASED GRINDING SCRAP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/009925
Kind Code:
A1
Abstract:
A pollution-free reuse method for iron-based grinding scrap relating to green recycle and reuse technology of iron-based grinding scrap in metallurgical industry is disclosed. The reuse method includes steps of removing the oil ingredient, performing heat treatment, screening, matching the ratio, etc. The resultant iron-based alloy powder can be used for self-propagating high temperature synthesis (SHS) lining steel tubes, powder metallurgical structures, magnetic grinding and thermal spraying. The recovery rate of the iron-based alloy powder in the invention is more than 95 percent. The invention has advantages of wide raw material, low cost, no secondary pollution, high recycle and reuse rate, and versatile powder.

Inventors:
ZHANG SHENGEN (CN)
LIU BO (CN)
TIAN JIANJUN (CN)
PAN DEAN (CN)
LI BIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/079769
Publication Date:
January 26, 2012
Filing Date:
December 14, 2010
Export Citation:
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Assignee:
UNIV BEIJING SCIENCE & TECH (CN)
ZHANG SHENGEN (CN)
LIU BO (CN)
TIAN JIANJUN (CN)
PAN DEAN (CN)
LI BIN (CN)
International Classes:
B22F9/04; B22F3/12; B22F3/23; B22F7/04; C09K3/14; C23C4/08
Domestic Patent References:
WO1997014760A11997-04-24
Foreign References:
CN101898247A2010-12-01
CN101015859A2007-08-15
CN101003093A2007-07-25
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ORIENTAL HUIZHONG INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY(GENERAL PARTNER) (CN)
北京东方汇众知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种铁基磨削废料的无污染再利用方法, 包括除油、 热处理、 有机物脱除及回收、 筛分、 配料、 混料, 其特征在于: 以铁基磨削废 料为原料, 经除油、 热处理、 筛分后, 得到铁基合金粉末, 对得到的 铁基合金粉末进行处理后用于 SHS内衬钢管、 粉末冶金结构件、 磁性 研磨、 热喷涂。

2. 根据权利要求 1所述的铁基磨削废料的无污染再利用方法, 其特征在于: 包括以下步骤:

( 1) 除油: 将铁基磨削废料用表面活性剂除去铁基磨削废料中的 油脂成份;

( 2) 热处理: 经除油的铁基磨削废料在 200°C~800°C下进行热处 理后, 进行干燥、 有机物脱除及回收, 得到铁基合金粉末;

( 3) 筛分: 将铁基合金粉末进行 -40~+400目筛分;

(4) 再利用: 根据 SHS内衬钢管、 粉末冶金结构件、 磁性研磨、 热喷涂对原料的要求, 对铁基合金粉末分别进行铝粉配比、 合批、 磨料配比、 Ni6。粉末配比处理。

3. 根据权利要求 2所述的铁基磨削废料的无污染再利用方法, 其特征在于: 所述步骤 (1)中除油所用的表面活性剂是辛丁酯磺酸钠, 添加量为铁基磨削废料量的 1%~3%。

4. 根据权利要求 2或 3所述的铁基磨削废料的无污染再利用方 法, 其特征在于: 所述步骤 (4)中的铁基合金粉末与铝粉的配比为 3:1~5:1, 用于 SHS内衬钢管。

5. 根据权利要求 2或 3所述的铁基磨削废料的无污染再利用方 法, 其特征在于: 所述步骤 (4)中的铁基合金粉末进行合批后, 经过压 制、 烧结用于粉末冶金结构件, 所述合批比例按重量百分比计为- -240-+400目的铁基合金粉末为 20%~45%,-160~+240目的铁基合金粉 末为 30%~60%, -80-+160目的铁基合金粉末为 10%~15%, -40~+80目 的铁基合金粉末为 5%~10%。

6. 根据权利要求 2或 3所述的铁基磨削废料的无污染再利用方 法, 其特征在于: 所述步骤 (4)中的对铁基合金粉末进行磨料配比用于 磁性研磨, 所述磨料为氧化铝、 碳化硅中的任一种或其混合物, 所述 磨料与铁基预合金粉末的质量比为 1:4~1:8。

7. 根据权利要求 2或 3所述的铁基磨削废料的无污染再利用方 法,其特征在于:所述步骤 (4)中的铁基合金粉末与 Ni6。粉末的配比按 质量比计为 4:1~6:1, 混合后的粉末用于热喷涂。

Description:
一种铁基磨削废料的无污染再利用方法

技术领域

本发明涉及一种对磨削或铣削加工时产生的铁 基磨削废料进行 无污染再利用处理的方法, 属于循环经济技术领域。

背景技术

粉末冶金是用金属粉末 (或金属粉末与非金属粉末的混合物)作 为原料, 经过成形和烧结工艺来制造金属材料、 复合材料以及各种类 型制品的工艺过程。铁粉作为粉末冶金行业中 一种重要的金属原料粉 末,被广泛的应用。但随着科学技术的发展, 对材料的要求越来越高。 使用纯铁粉制备的材料已经不能满足人们的需 要。

铁基预合金粉末成分和组织均匀, 不仅能大大提高铁基粉末冶金 材料的抗压、 抗弯强度, 而且能降低其烧结温度、 缩短烧结时间。 因 此, 铁基预合金粉在粉末冶金制造业中的应用越来 越广泛。 铁基预合 金粉末的制备方法有: 化学共沉淀 -共还原法、 雾化法、 机械合金化 法、 电解法。 化学共沉淀-共还原法可生产粒度在十微米以 的粉末, 粉末具有良好的流动性、 压制性和烧结性能。 但化学共沉淀-共还原 法的生产工艺控制复杂、 成本高、 产品价格贵; 雾化法制备预合金粉 末, 是将合金粉末各元素的金属材料, 先经过真空感应炉熔炼, 然后 采用高压雾化介质水或气体通过雾化喷嘴将熔 融金属流雾化粉碎, 粉 碎液滴经冷却固化形成粉末。 雾化法生产的预合金粉末合金化程度 高、 具有优异的烧结性能、 产能大、 生产成本低, 但粉末压制性能较 差, 粒度, 杂质, 含氧量的控制具有一定的随机性, 难以保证质量稳 定。机械合金化法和电解法制备预合金粉末, 也都存在局限性。因此, 寻求一种工序简单、 成本低廉、 无污染的制备铁基预合金粉的工艺是 十分有意义的。

铁基磨削料中通常含有大量的铁合金颗粒, 但因加工过程中磨 料、 砂轮添加物与铁合金颗粒相互嵌附, 造成后续分选十分困难, 不 易被再利用。 目前, 我国的机械加工业和冶金行业, 把这些铁基磨削 料当废料处理, 既占用土地、 污染环境, 又造成了资源的极大浪费。

自蔓延高温合成 ( Self-propagating High-temperature Synthesis, 缩写 SHS),是利用化学反应自身放热制备材料的新 术。其原理是利 用铝与氧化铁发生放热反应, 依靠放热反应可以维持反应进行, 同时 反应产物铁和氧化铝瞬时熔融, 在离心力的作用下, 比重轻的氧化铝 分布在钢管内表面, 比重大的铁分布在钢管和陶瓷层中间并将钢管 和 陶瓷层结合起来。 常见的 SHS内衬钢管的主要原料为 Fe 2 0 3 粉、 AI粉 和部分添加剂。

现有的 SHS内衬钢管方向的研究和专利大多集中在添加 剂的种类 和加入量、原料成本控制上。如中国专利 90107244.3公开了一种耐蚀 耐磨陶瓷钢管制造技术, 在 Al+Fe 2 0 3 (或 Fe 3 0 4 )物料中同时加入添加 剂 Si0 2 和一种或两种碱金属氧化物 (在 Na 2 0、 K 2 0、 Li 2 0中选择)及 一种或两种碱土金属氧化物 R0 (在 MgO、 CaO、 BaO、 ZnO中选择); 中国专利 200510136673.0 制备陶瓷复合钢管的原料包括主料 Al、 Fe 2 0 3 和辅料 Si0 2 、 长石精粉、石英石精粉、萤石精粉, 并且在原料中 同时加入原料重量 0.5-1.5%的 Al 2 0 3 ; 中国专利 01139227.4公开了一 种陶瓷内衬钢管的制造方法, 以酸渣料 (铁矿选矿产生) 与 Al、 Si0 2 为原料, 在钢管内壁制备了致密的陶瓷镀层。

向铁基磨削废料处理后得到的铁基预合金粉末 中加入部分 AI粉, 混匀、 干燥后的混合粉末, 可代替 Fe 2 0 3 (或 Fe 3 0 4 ) 粉料作为原料, 用于 SHS内衬钢管。 与中国专利 90107244.3和 200510136673.0的相 比, 大大降低了 SHS 陶瓷内衬钢管的原料成本。 与专利 01139227.4 相比, 铁基预合金粉末具有比酸渣料的含铁量更高, 成分更简单的特 点; 铁基预合金粉末中还含有一定量的 Al 2 0 3 和 Si0 2 , Al 2 0 3 存在可以 吸收热量而被熔化, 可以控制过高的温度, 增加钢管陶瓷内衬厚度, 防止钢管变形。 Si0 2 有利于降低 Al 2 0 3 初晶相结晶温度,增加陶瓷熔体 存在时间, 促进气相逸出, 从而提高陶瓷层的质量。

结构零件主要是参与机械运转,在运转中承受 拉伸、压缩、扭曲、 冲击等综合应力, 并与对偶零件发生相互摩擦等作用。 粉末冶金技术 作为一种少、 无切削加工技术, 正在大量生产此类结构零件, 以铁粉 极其合金粉作为主要原料生产的结构零件, 即是铁基结构零件, 是粉 末冶金机械零件中产量最大, 品种最多, 应用面最广的一类制品。

目前, 大多数文献和专利的研究集中在改进合金配方 , 以上述的 方法来制备预合金粉末,如中国专利 200710098524.9公开了一种高性 能激光悍接用铁基预合金化粉末的制备方法, 采用沉淀-前驱体还原法 和机械合金化法制备了铁基预合金化粉末。 也有一些学者试图从降低 成本角度, 对现有制备方法进行改进。 如中国专利 200510048519.8 公开了一种制备预合金粉的方法, 将合金材料在 -50°C~-198°C条件下 进行深度冷冻处理, 然后将经过深度冷冻处理的合金, 在气体保护鄂 式破碎机中粉碎至直径 3~5cm大小的块状,再进入气体保护带筛球磨 机中, 磨至所需粒度, 此发明的方法可用较低的加工成本获得预合金 粉末, 其加工成本仅为金属材料的 1.1~1.3倍。 以废料为原料来制备 钴基预合金粉末,如中国专利 200910043135.5公开了一种利用回收的 合成金刚石废弃粉末触媒等再生金属为主要原 料, 补充适量的金属钴 和铁后进行电解、 氢气还原制备钴预合金粉末的方法。 目前未见以铁 基磨削废料为原料来制备铁基预合金粉末的方 报道。

本发明将铁基磨削废料进行处理得到铁基预合 金粉, 用于粉末冶 金结构件, 具有原料来源广、 成本低、 利于冶金副产物绿色循环再利 用的特点。 有很好的经济和社会效益。

磁力研磨就是将磁场应用于传统的研磨技术而 开发出来的一种 新工艺。利用磁性磨料在外加磁场的作用进行 精密研磨的一种加工工 艺。 它拥有其它研磨技术所没有的优点, 如可以对模具的三维自由表 面进行研磨, 对复杂工件的表面进行抛光等, 同时它还具有在加工当 中工件升温变形小、 加工精度高、 加工效率高等优点, 因此磁力研磨 技术具有广阔的应用前景。 磁性磨料主要由基体和磨粒构成。

在现有的磁性磨料方向的文献或专利报道中, 研究者采用的原料 基本上都为铁磁性材料和磨料。中国专利 200710075464.9制备磁性磨 料的主要原料为:钢针(直径为 0.5mm~2mm、 长度为 5mm~20mm)、 钢球 (直径为 0.5mm~2mm)、 陶瓷粉 (刚玉、 高岭土、 硅微粉), 这 种方法使用的原料成本较高。中国专利 200810031570.1公开了一种磁 性磨料的制备方法, 使用的原料为: 颗粒状的磁性材料作为内核包裹 有一层陶瓷层或一层塑料层。 由此构成的磁性磨料使用时, 由于其磁 性材料包裹有一层非磁性材料而提高了磁力研 磨加工磁性材料的去 除效率, 并在一定程度上解决了磨粒细化与残留的问题 。 与传统磁性 磨料相比, 残留现象大大减少, 磨粒刷的加工性能大大改善, 并可显 著提高磁力研磨对磁性材料的加工效率。中国 专利 00136573.8公开了 一种利用热压烧结法制备磁性磨料的方法, 使用的原料为: 铁粉、 棕 刚玉粉、 白刚玉粉、 CBN和金刚石微粉等超硬磨料。 以铁基磨削废料 为原料来制备磁性磨料的方法未见报道。

热喷涂是一种表面强化技术, 利用某种热源(如电弧、 等离子喷 涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非 金属材料加热到熔融或 半熔融状态, 然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射 到预处理 过的基体表面, 沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技 术。

热喷涂粉末在整个热喷涂材料中占据十分重要 的地位。 目前热喷 涂粉末的制备主要有两种方法, 一种是按配方将各种元素的粉末混匀 后直接喷涂。 一种是先将各种配料制成合金, 然后将合金进行雾化处 理, 得到可用于热喷涂的粉末。 热喷涂合金粉末主要包括镍基、 铁基 和钴基合金粉, 按不同的涂层硬度, 分别应用于机械零部件的修理和 防护。

镍基自熔性合金粉末是以镍元素为基体, 添加铬、 硼、 硅、 碳、 铜、 钼等元素组成, 合金粉末熔点低, 自熔性好, 具有耐蚀、 耐磨、 耐热、抗氧化等性能,是目前使用最广泛的一 种自熔性喷悍合金粉末。 铁基预合金粉末分为两种,一种是不锈钢型, 含有较多的镍和铬元素; 另一种是高铬铸铁型, 含有较高的铬和碳元素。 钴基自熔性合金粉末 是以钴元素为基体, 添加铬、 锡、 镍、 硼、 硅等元素组成, 具有优越 的高温性能, 良好的红硬性、 耐磨性和抗氧化性能。 表 1为目前常见 的镍基、 铁基热喷涂合金粉末的化学成分。

表 1 常见的镍基、 铁基热喷涂合金粉末的化学成分

经铁基磨削废料处理后得到铁基预合金粉末中 加入部分 Ni 6 。, 混 匀后作为热喷涂的原料粉末, 相比目前常用的原料粉末主要有三个特 点: 1、 铁基预合金粉末中含有大量的铁合金颗粒, 相比经过合金化 处理后制备的热喷涂粉末, 节省了成本; 2、 铁基预合金粉末中含有 部分细小的磨料, 在磨削加工时磨料颗粒与铁基颗粒相互嵌附而 掉 落, 相比其他热喷涂原料后加入的磨料, 铁基预合金粉末中的磨粒在 喷涂后的涂层中分布更均匀, 使涂层具有良好的耐磨性, 同时节省了 成本; 3、 添加的 Ni 6 。粉末中含有低熔点的元素硼、 硅等, 对铁基预 合金粉末是一个有益的补充, 使喷涂后的涂层与基体结合更好。 相比 使用纯 Ni 6 。粉末作为热喷涂原料更加经济。 发明内容

本发明目的在于提供一种铁基磨削废料的无污 染再利用方法。 是 将铁基磨削废料经过前期处理后, 得到可用于 SHS内衬钢管、 粉末冶 金结构件、 磁性研磨、 热喷涂的铁基预合金粉末。 本发明需要解决的 技术问题是: 铁基磨削废料中油脂成份的去除、 铁基预合金粉末的处 理、 铁基预合金粉末的利用方向。 具体方法包括以下步骤:

( 1) 除油: 将铁基磨削废料用表面活性剂除去铁基磨削废 料中的 油脂成份;

( 2) 热处理: 经除油的铁基磨削废料在 200°C~800°C下进行热处 理后,进行干燥、有机物脱除及回收,得到铁 基预合金粉末;

( 3) 筛分: 将铁基预合金粉末进行 -40~+400目筛分;

(4) 再利用: 根据 SHS内衬钢管、 粉末冶金结构件、 磁性研磨、 热喷涂对的要求, 对粉末分别进行铝粉配比、 合批、 磨料配比、 Ni 6 。 粉末配比等处理。

所述步骤 (1)中除油所用的表面活性剂是辛丁酯磺酸钠, 添加量为 铁基磨削废料量的 1%~3%。

所述步骤 (4)中的铁基合金粉末与铝粉的配比为 3:1~5:1,用于 SHS 内衬钢管。

所述步骤 (4)中的铁基合金粉末进行合批后, 经过压制、烧结用于 粉末冶金结构件, 所述合批比例按重量百分比计为: -240~+400 目的 铁基合金粉末为 20%~45%, -160~+240目的铁基合金粉末为 30%~60%, -80-+160目的铁基合金粉末为 10%~15%, -40-+80目的铁基合金粉末 为 5%~10%。

所述步骤 (4)中的铁基合金粉末进行磨料配比用于磁性研 磨,所述 磨料为氧化铝、 碳化硅中的任一种或其混合物, 磨料与铁基预合金粉 末的质量比为 1:4~1:8。

所述步骤 (4)中的铁基合金粉末与 Ni 6 。粉末配比质量比为 4:1~6:1, 混合后的粉末用于热喷涂。

本发明优点是:

1. 用流程简单的方法处理铁基磨削废料, 得到铁基预合金粉末, 具有原料来源广泛、 成本低廉的特点。

2. 本发明得到的铁基预合金粉末无需进行完全分 选就可以在后 续工艺中完全利用, 降低了处理成本, 同时具有利用无二次污染、 循 环再利用率高、 用途广泛的特点。

3. 本发明将铁基磨削废料处理后得到的铁基预合 金粉作为粉末 冶金结构件的生产原料, 具有原料来源广、 成本低、 利于冶金副产物 绿色循环再利用的特点, 具有很好的经济和社会效益。

4. 本发明将铁基磨削废料进行处理得到的铁基合 金粉, 代替 Fe 2 0 3 作为 SHS 内衬钢管的主要原料, 大大降低了原料成本。 同时铁 基合金粉末中含有一定量的 Al 2 0 3 和 Si0 2 , 在 SHS内衬钢管制备过程 中 Al 2 0 3 由于吸收热量而被熔化, 因而可以抑制过高的反应温度, 从 而起到增加钢管陶瓷内衬厚度, 防止钢管变形的作用。 510 2 有利于降 低 Al 2 0 3 初晶相结晶温度, 增加陶瓷熔体存在时间, 促进气相逸出, 提高陶瓷层的质量。

5. 以铁基磨削废料为原料来制备磁性磨料的方法 未见报道。本发 明将铁基磨削废料进行处理后得到的铁基合金 粉末作为制备磁性磨 料的原料, 相比目前各种制备方法具有明显的价格优势。

6. 本发明向铁基磨削废料经处理后得到的铁基合 金粉末中加入 部分 Ni 6 。粉末, 混匀后作为热喷涂的原料粉末, 相比目前常用的热喷 涂原料主要有三个优点: (1)铁基合金粉末中含有大量的铁合金颗粒, 相比经过合金化处理后制备的热喷涂粉末, 节省了成本; (2)铁基合金 粉末中含有部分细小的磨料, 在磨削加工时磨料颗粒与铁基颗粒相互 嵌附而掉落, 相比其他热喷涂原料后加入的磨料, 铁基合金粉末中的 磨粒在喷涂后的涂层中分布更均匀, 使涂层具有良好的耐磨性, 同时 节省了成本; (3)添加的 Ni 6 。粉末中含有低熔点的元素硼、 硅等, 对铁 基合金粉末是一个有益的补充, 使喷涂后的涂层与基体结合更好。 相 比使用纯 Ni 6 。粉末作为热喷涂原料更加经济。

说明书附图

图 1是铁基预合金粉末静态磁滞回线和基本磁化 线。

具体实施例

实施例 1:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 1。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。

实施例 2:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 3。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗漆。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 80CTC 下烘烤 0.5h, 得到 TFe%=70.2%的铁基合金粉末。

实施例 3:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 1。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末, 经筛分得到 -40~+400 目铁基合金粉末。将还原剂 AI粉与筛分后的铁基合金粉末以质量比为 1: 3的比例混合均匀;将混合粉末作为 SHS内衬钢管的原料装入 Φ 80 mm, 壁厚 4 mm、 长 150 mm的钢管内, 将钢管固定在制管机上, 开 动制管机,用钨丝点燃物料。反应结束后,钢 管内壁形成了表面光滑、 无裂纹的陶瓷镀层。

实施例 4: 将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 3。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗漆。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 80CTC 下烘烤 0.5h,得到 TFe%=70.2%的铁基合金粉末, 经筛分得到 -40~+400 目铁基合金粉末。将还原剂 AI粉与筛分后的铁基合金粉末按质量比为 1: 4的比例混合均匀;将混合粉末作为 SHS内衬钢管的原料装入 Φ 80 mm, 壁厚 4 mm、 长 150 mm的钢管内, 将钢管固定在制管机上, 开 动制管机,用钨丝点燃物料。反应结束后,钢 管内壁形成了表面光滑、 无裂纹的陶瓷镀层。

实施例 5:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 1。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分得到 -200~300 目铁基合金粉末。将还原剂 AI粉与筛分后的铁基合金粉末按质量比为 1: 5的比例混合均匀。将混合粉末作为 SHS内衬钢管的原料装入 Φ 80 mm, 壁厚 4 mm、 长 150 mm的钢管内, 将钢管固定在制管机上, 开 动制管机,用钨丝点燃物料。反应结束后,钢 管内壁形成了表面光滑、 无裂纹的陶瓷镀层。

实施例 6:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量 比为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 1。 混合均匀后, 向混合粉 末中加水后充分搅拌、 洗涤。 将洗涤好的磨削废料捞出后在烘箱中 20CTC下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。经筛分后得到不 同粒度的铁基合金粉末。然后将上述不同粒径 的铁基合金粉末按如下 质量百分比进行合批: -40~+80目的铁基合金粉末为 5%, -80-+160目 的铁基合金粉末为 10%, -160-+240 目的铁基合金粉末为 50%, -240-+400 目的铁基合金粉末为 35%。 合批后的粉末经过压制、 烧结

(氢气气氛下) 后, 得到了粉末冶金结构件。

实施例 7:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量 比为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 1。 混合均匀后, 向混合粉 末中加水后充分搅拌、 洗涤。 将洗涤好的磨削废料捞出后在烘箱中 20CTC下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。经筛分后得到不 同粒度的铁基合金粉末。然后将上述不同粒径 的铁基合金粉末按如下 质量百分比进行合批: -40~+80目的铁基合金粉末为 5%, -80-+160目 的铁基合金粉末为 15%, -160-+240 目的铁基合金粉末为 40%, -240-+400 目的铁基合金粉末为 40%。 合批后的粉末经过压制、 烧结

(氢气气氛下) 后, 得到了粉末冶金结构件。

实施例 8:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 3。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分后得到不同粒 度的铁基合金粉末。然后上述不同粒径的铁基 合金粉末按如下质量百 分比进行合批: -40~+80 目的铁基合金粉末为 10%, -80-+160 目的铁 基合金粉末为 10%, -160-+240目的铁基合金粉末为 60%, -240~+400 目的铁基合金粉末为 20%。 合批后的粉末经过压制、 烧结 (氢气气氛 下) 后, 得到了粉末冶金结构件。

实施例 9:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 100: 3。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分后得到不同粒 度的铁基合金粉末。然后上述不同粒径的铁基 合金粉末按如下质量百 分比进行合批: -40~+80 目的铁基合金粉末为 10%, -80-+160 目的铁 基合金粉末为 15%, -160-+240目的铁基合金粉末为 30%, -240~+400 目的铁基合金粉末为 45%。 合批后的粉末经过压制、 烧结 (氢气气氛 下) 后, 得到了粉末冶金结构件。

实施例 10:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 50: 1。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基预合金粉末。 铁基磨削废料处理 后得到的铁基预合金粉末中同时含有制备磁性 磨料所需的两大主要 原料: 铁磁性粉、磨料 (Al 2 0 3 、 SiC) , 在外加磁场下铁基预合金粉末具 有良好的磁性能, 如图 1所示。 因此, 只需根据需要向合金粉末中加 入部分大颗粒的磨料即可加工成磁性磨料, 相比目前各种制备方法采 用的原料具有明显的价格优势。

经筛分得到 +140目的铁基合金粉末, 与磨料粉 +400目的 Al 2 0 3 粉 末按质量比为 4: 1 的比例混合均匀。 然后以无水乙醇为介质, 在混 粉机里将混合粉末湿混 2h。湿混完成后的粉末干燥后, 向其中加入粘 接剂环氧树脂和固化剂聚酰胺树脂。环氧树脂 的加入量为铁基合金粉 末与 Al 2 0 3 粉总重量的 β , 聚酰胺树脂的加入量为环氧树脂加入量的 β。 将铁基合金粉末、 Al 2 0 3 粉、 环氧树脂和聚酰胺树脂的混合物搅 拌均匀后压制成块状。 压块常温下的固化时间为 24h。 待压块充分固 化后, 将其粉碎得到磁性磨料。

实施例 11:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 50: 1。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分得到 +140目的 铁基合金粉末, 与磨料粉 +400目的 SiC粉(400目) 按质量比为 5 : 1 的比例混合均匀 。 然后以无水乙醇为介质, 在混粉机里将混合粉末 湿混 2h。湿混完成后的粉末干燥后, 向其中加入粘接剂环氧树脂和固 化剂聚酰胺树脂。 环氧树脂的加入量为铁基合金粉末与 SiC粉总重量 的 ^, 聚酰胺树脂的加入量为环氧树脂加入量的 β。 将铁基合金粉 末、 SiC粉、 环氧树脂和聚酰胺树脂的混合物搅拌均匀后压 制成块状。 压块常温下的固化时间为 24h。 待压块充分固化后, 将其粉碎得到磁 性磨料。

实施例 12:

将铁基磨削废料与表面活性剂辛丁酯磺酸钠混 合均匀, 其质量比 为铁基磨削废料: 辛丁酯磺酸钠为 50: 1。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分得到 +140目的 铁基合金粉末, 与磨料粉 +400目的 SiC粉 (400目)、 +400目的 Al 2 0 3 粉 (400 目) 混合均匀, 其质量比为铁基合金粉末: SiC粉: Al 2 0 3 粉 为 20: 2: 1。 然后以无水乙醇为介质, 在混粉机里将混合粉末湿混 2h。 湿混完成后的粉末干燥后, 向其中加入粘接剂环氧树脂和固化剂 聚酰胺树脂。 环氧树脂的加入量为铁基合金粉末与 Al 2 0 3 粉总重量的 , 聚酰胺树脂的加入量为环氧树脂加入量的 β。 将铁基合金粉末、 Al 2 0 3 粉、 SiC粉、 环氧树脂和聚酰胺树脂的混合物搅拌均匀后压 制成 块状。 压块常温下的固化时间为 24h。 待压块充分固化后, 将其粉碎 得到磁性磨料。

实施例 13 :

将 45钢钢板切割成 30mmxl5mm><4mm的钢块,首先使用喷砂法 去除钢板表面的氧化层, 然后清洁钢板的表面。 经过除锈、 清洁后的 钢板作为热喷涂的基体待用。将铁基磨削废料 与表面活性剂辛丁酯磺 酸钠按质量比为 100: 1 的比例混合均匀。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分得到 -200~300 目的铁基合金粉末。将 -200~300目的铁基合金粉末与 Ni 6 。粉末按质量 比为 4: 1的比例混合均匀。 以铁基合金粉末与 Ni 6 。粉的混合粉末为 热喷涂的喷料, 采用超音速喷涂 (HVOF)法喷在基体钢板上。 喷涂完成 后, 钢板表面形成了结合良好的喷涂层。

实施例 14:

将 45钢钢板切割成 30mmxl5mm><4mm的钢块,首先使用喷砂法 去除钢板表面的氧化层, 然后清洁钢板的表面。 经过除锈、 清洁后的 钢板作为热喷涂的基体待用。将铁基磨削废料 与表面活性剂辛丁酯磺 酸钠按质量比为 100: 1 的比例混合均匀。 混合均匀后, 向混合粉末 中加水后充分搅拌、洗涤。将洗涤好的磨削废 料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分得到 -200~300 目的铁基合金粉末。将 -200~300目的铁基合金粉末与 Ni 6 。粉末按质量 比为 5:1的比例混合均匀。 以铁基合金粉末与 Ni 6 。粉的混合粉末为热 喷涂的喷料,采用超音速喷涂 (HVOF)法喷在基体钢板上。喷涂完成后, 钢板表面形成了结合良好的喷涂层。

实施例 15:

将 45钢钢板切割成 30mmxl5mm><4mm的钢块, 首先使用喷砂法去 除钢板表面的氧化层, 然后清洁钢板的表面。 经过除锈、 清洁后的钢 板作为热喷涂的基体待用。将铁基磨削废料与 表面活性剂辛丁酯磺酸 钠按质量比为 100: 1的比例混合均匀。 混合均匀后, 向混合粉末中 加水后充分搅拌、 洗涤。 将洗涤好的磨削废料捞出后在烘箱中 20CTC 下烘烤 2h, 得到 TFe%=81.6%的铁基合金粉末。 经筛分得到 -200~300 目的铁基合金粉末。将 -200~300目的铁基合金粉末与 Ni 6 。粉末按质量 比为 6: 1的比例混合均匀。 以铁基合金粉末与 Ni 6 。粉的混合粉末为 热喷涂的喷料, 采用超音速喷涂 (HVOF)法喷在基体钢板上。 喷涂完成 后, 钢板表面形成了结合良好的喷涂层。