[发明专利]利用铝基中间合金制备纳米颗粒增强球墨铸铁的方法

权利要求书

1.利用铝基中间合金制备纳米颗粒增强球墨铸铁的方法，其特征在于，

包括如下步骤：

步骤一、称取一定量的铝粉、钛粉以及B₄C粉；将铝粉、钛粉和B₄C粉按72:18:7的质量比例配制成混合粉料，将所述混合粉料放入到高能球磨机中，最后制成Al–Ti-B₄C圆柱形压块；

步骤二、用石墨纸将所述圆柱形压块包裹好放入到石墨模具中；将石墨模具和圆柱形压块放入到高真空热爆-热压炉中，然后抽真空至炉内压力低于10MPa；

步骤三、加热升温至480～510℃,保温9～10min，然后继续升温至炉内温度为910～920℃时，保温9～10min，然后对圆柱形压块施加轴向压力，大小为50～55MPa，保压时间为23～25s；然后通过自蔓延燃烧合成反应得到铝基中间合金；

步骤四、采用中频感应电炉熔化铁液，将感应电炉的温度升至1550～1560℃，升温过程中依次加入生铁、锰铁和废钢；

步骤五、将浇包预热，并在包坑中先加入球化剂，然后在其上面堆覆孕育剂，再将铝基中间合金均匀铺洒在孕育剂上；

步骤六、将铁水浇入到浇包中，再将铁水浇注入预先制备的砂型模具中，冷却后得到纳米颗粒增强球墨铸铁；

所述步骤一还包括：高能球磨机中以55～65rpm的速度球磨活化38～40hr，球磨机的正反转变换时间为9～10min，最后制成Al–Ti-B₄C圆柱形压块；使用液压机以70KN的压力将包好的混合粉料压制成直径为28mm，高为30mm的Al–Ti-B₄C圆柱形压块。

2.如权利要求1所述的利用铝基中间合金制备纳米颗粒增强球墨铸铁的方法，其特征在于，所述孕育剂为0.5wt％的75硅铁。

3.如权利要求1或2所述的利用铝基中间合金制备纳米颗粒增强球墨铸铁的方法，其特征在于，所述步骤一中的铝粉粒度13μm，钛粉粒度为25μm以及B₄C粉的粒度为1.5μm。

4.如权利要求3所述的利用铝基中间合金制备纳米颗粒增强球墨铸铁的方法，其特征在于，所述球化剂为1.2～1.5wt％的稀土镁合金。

5.如权利要求4所述的利用铝基中间合金制备纳米颗粒增强球墨铸铁的方法，其特征在于，所述步骤五还包括：使用刨削成短条状的中间合金均匀铺洒在孕育剂上。