[发明专利]一种从高铬铸铁中提取碳化物的方法

说明书

本发明公开了一种从高铬铸铁中提取碳化物的方法，属于金属材料领域，包括：(1)将高铬铸铁作为阳极，镍合金片作为阴极，在电解液中进行电解；(2)对电解腐蚀液进行过滤；(3)将沉淀物进行洗涤，干燥处理；(4)将洗涤后的沉淀物加入无水乙醇中，然后进行离心处理，将离心后的沉淀物烘干，得到所述碳化物；本发明所述从高铬铸铁中提取碳化物的方法，采用高氯酸和无水乙醇电解液，可将碳化物从高铬铸铁样中快速、高效地萃取出来，降低对碳化物的损害，通过离心分离，从而提取出高纯度的碳化物，能较大程度保持碳化物在高铬铸铁中的原有结构；本发明对设备要求不高、成本较低，操作简便且方法简单易行，可以大规模推广应用。

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种从高铬铸铁中提取碳化物的方法。

背景技术

高铬铸铁是含碳量为2.4～3.6％，含铬量为12～28％之间的铬系白口铸铁， 它是继普通白口铸铁、镍硬白口铸铁逐渐发展应用起来的第三代耐磨白口铸铁， 已广泛应用于矿山、冶金、机械、电力、化工以及水泥等行业设备易损件上， 如破碎机锤头、抛丸机衬板、泥浆泵叶片等。高铬铸铁中的碳元素主要以碳化 物形式分布于基体中，作为抗磨骨架相的高硬度碳化物(主要是M₇C₃型碳化物， 其显微硬度值HV1300～1600)，通常呈六角形杆状和曲面板条状，可以降低M₇C₃型碳化物对基体的割裂作用，减小了材料本身的韧性损伤，使得高铬铸铁与普 通白口铸铁相比，具有优良的抗磨性能和较高的冲击韧性，碳化物结构复杂， 目前缺乏对碳化物三维形貌的分析手段，造成对高铬铸铁碳化物的形成、演化 认识不足。

目前，从合金中提取微量碳化物的方法主要为电解萃取法，通过电解萃取 可将第二相从基体中提取出来，这有利于对含量较少的第二相的结构和成分进 行分析。电解时由于电极电位的不同，待提取碳化物的金属试样作为阳极，其 基体在电流作用下，失去电子而溶解，试样中的碳化物等则会脱落于电解液中， 少部分以残渣的形式粘附于试样表面，为了保证碳化物萃取的质量和效率，需 要合适的电解液、电流密度、电解电压、电解温度以及收集碳化物的材料。目 前，通常采用盐酸作为电解液，其萃取过程时间较长，工艺复杂，长时间的腐 蚀导致碳化物也受到较为严重的腐蚀、破坏，影响碳化物萃取的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速、高效的从高铬铸铁中提取碳化物的方法， 以提高萃取碳化物的质量，避免电解过程对碳化物的腐蚀破坏。

本发明提供的这种从高铬铸铁中提取碳化物的方法，包括：

(1)将高铬铸铁作为阳极，镍合金片作为阴极，在电解液中进行电解，得到 电解腐蚀液；

所述电解液为高氯酸、无水乙醇的混合溶液；

(2)对步骤(1)所得电解腐蚀液进行过滤，得到沉淀物；

(3)将步骤(2)所得沉淀物进行洗涤，干燥处理，得到洗涤后的沉淀物；

(4)将步骤(3)所得洗涤后的沉淀物加入无水乙醇中，然后进行离心处理，得 到离心后的沉淀物，将离心后的沉淀物烘干，得到所述碳化物。

优选的，所述电解液由以下组分按体积百分比配制而成：5～20％高氯酸、 80～95％无水乙醇，配制好的电解液置于低温、避光环境下存放。

优选的，所述高铬铸铁电解前进行预处理，具体为：

S1.将高铬铸铁通过线切割为块状样品，制取试样；

S2.将试样进行表面打磨；

S3.将打磨后的试样置于无水乙醇中进行超声清洗，即得。

优选的，所述步骤S1中，试样形状为长方体，长方体的尺寸为长*宽*高 ＝10mm*10mm*30mm。