高鎳合金材料制成的螺母連接件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高鎳合金材料制成的螺母連接件，其特征在于，包括以下重量份組分：菱鐵礦500?550、黃鐵礦300?310、石棉礦石10?12、斑銅礦8?9、菱鋅礦1?2、鈦鐵礦7?8、一水軟鋁石30?40、方鉛礦4?5、鉭金紅石4?6、綠高嶺石3?4﹑水云母2?3﹑紫硫鎳鐵礦10?11。本發(fā)明酸浸出工藝、加壓浸出工藝對礦石進(jìn)行預(yù)處理，提高低品位礦石中微量金屬提煉效率，提高合金材料中微量合金的純度，提高零件材料質(zhì)量。
【專利說明】
高鎳合金材料制成的螺母連接件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械零件加工領(lǐng)域，尤其涉及一種高鎳合金材料制成的螺母連接件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車零部件作為汽車工業(yè)的基礎(chǔ)，是支撐汽車工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的必要因素。特別是當(dāng)前汽車行業(yè)正在轟轟烈烈、如火如荼開展的自主開發(fā)與創(chuàng)新，更需要一個強(qiáng)大的零部件體系作支撐。整車自主品牌與技術(shù)創(chuàng)新需要零部件作基礎(chǔ)，零部件的自主創(chuàng)新又對整車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生強(qiáng)大推動力，他們是相互影響、相互作用的，沒有整車的自主品牌，強(qiáng)大零部件體系的研發(fā)創(chuàng)新能力難以迸發(fā)，沒有強(qiáng)大零部件體系的支撐，自主品牌的做大作強(qiáng)將難以為繼。
[0003]汽車零部件在加工過程中，影響質(zhì)量的問題關(guān)鍵是產(chǎn)品的材質(zhì)，因此在鑄造過程中，能否獲得高品質(zhì)鋼材料是關(guān)鍵，現(xiàn)有技術(shù)中的鑄造技術(shù)存在熔煉雜質(zhì)含量多，導(dǎo)致工件的強(qiáng)度不符合需要，且造成礦石浪費(fèi)，且能源浪費(fèi)。
[0004]且鎳金屬等微量金屬存在提煉難度大，提煉率也存在效率低，礦石的利用率低，導(dǎo)致生產(chǎn)加工過程中造成原料浪費(fèi)，且鑄造的產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證，中南大學(xué)2011年3月發(fā)表的一篇博士學(xué)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(jīng)濟(jì)的快速增長，近年來鎳消費(fèi)的增長率達(dá)到年均25%以上，并一躍成為世界第一大鎳消費(fèi)國，但鎳資源的自給率不足30%，加快開發(fā)國際鎳資源是解決我國鎳資源不足問題的關(guān)鍵所在。同時，隨著硫化鎳資源的逐步枯竭，國際上已經(jīng)將鎳資源開發(fā)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了占全球陸地鎳資源約70%的鎳紅士礦。本論文針對東南亞某礦區(qū)鎳紅土礦床不同層位低品位鎳紅土礦礦物特性，選擇采用新型濕法冶金工藝進(jìn)行鎳、鉆、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(jù)，但是論文中僅僅給出了鎳的提取工藝，對于后期的實(shí)際機(jī)械加工應(yīng)用，并沒有給出完善的指導(dǎo)意見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種酸浸出工藝、加壓浸出工藝對礦石進(jìn)行預(yù)處理，提高低品位礦石中微量金屬提煉效率，提高合金材料中微量合金的純度，提高零件材料質(zhì)量的高鎳合金材料制成的螺母連接件及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高鎳合金材料制成的螺母連接件，其特征在于，包括以下重量份組分:菱鐵礦500-550、黃鐵礦300-310、石棉礦石10-12、斑銅礦8-9、菱鋅礦1-2、鈦鐵礦7-8、一水軟鋁石30-40、方鉛礦4-5、鉭金紅石4-6、綠高嶺石3-4、水云母2_3、紫硫鎳鐵礦10_11。
[0007]所述高鎳合金材料制成的螺母連接件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
1、將紫硫鎳鐵礦破碎放入浸出罐內(nèi)同時添加抗壞血酸和稀鹽酸，抗壞血酸用量與礦料質(zhì)量比為3比I，浸出溫度為60-65°C、浸出稀鹽酸與礦料質(zhì)量比2比7，固液比I比4，反應(yīng)時間為1-2小時，得浸出液，再采用常規(guī)電解法進(jìn)行富集，獲得高品位的鎳金屬精礦；
2、將斑銅礦破碎放入加壓釜中，保持加壓釜的溫度為130-1400C，向加壓釜內(nèi)通入氧氣，保持氧壓為0.4-0.6MPa，向罐內(nèi)通入240_245g/L的硫酸溶液，保持浸出2_3小時，得到硫酸銅浸出液，再通過電解法獲得高純度的銅；
3、將菱鋅礦通過球磨機(jī)研磨成粒度為100-120mm，加入加壓釜中，添加鐵閃鋅礦重量
0.8-0.9倍的濃度為240-245g/L硫酸溶液，壓強(qiáng)為0.5-0.6 MPa，溫度保持140-150°C且通入氧氣的環(huán)境下進(jìn)行一段酸浸1.5-2小時，得到溶液進(jìn)行電積鋅，將剩余的渣進(jìn)行二段酸浸，二段酸浸的硫酸用量為鐵閃鋅礦的1.3-1.4倍其他條件不變，得到高純度鋅；
4、將菱鐵礦、黃鐵礦、石棉礦石、鈦鐵礦、一水軟鋁石、方鉛礦、鉭金紅石、綠高嶺石、水云母混合放入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，在將步驟1、2、3中獲得的金屬添加到熔爐中進(jìn)行混合熔煉，再經(jīng)過頂吹法進(jìn)行精煉，提高了鋼水的純度，在講過獲得鋼水倒入螺母模具內(nèi)進(jìn)行澆鑄，獲得螺母胚件，螺母連接件胚件加熱到500-550°C，保持2-3小時，再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750-800°C，用淬火油進(jìn)行淬火冷，卻，再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘，再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻，將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工，獲得成品。
[0008]本發(fā)明采用稀鹽酸溶液和抗壞血酸混合溶液，抗壞血酸用量與礦料質(zhì)量比為3比I，浸出溫度為60 °C浸出酸料質(zhì)量比2比7，固液比I比4，反應(yīng)時間為I小時，鎳浸出率達(dá)到95%，提高了鎳礦石的利用率，且采用加壓浸出工藝對銅礦石和鋅礦石進(jìn)行加壓，提高熔煉效率，降低了能源消耗，提高礦石的利用率，使得零件的合金含量純度提高，且采用螺母連接件胚件加熱到500-550°C，保持2-3小時，再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750_800°C，用淬火油進(jìn)行淬火冷，卻，再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘，再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻，將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種高鎳合金材料制成的螺母連接件，其特征在于，包括以下重量份組分:菱鐵礦500-550、黃鐵礦300-310、石棉礦石10-12、斑銅礦8-9、菱鋅礦1-2、鈦鐵礦7-8、一水軟鋁石30-40、方鉛礦4-5、鉭金紅石4-6、綠高嶺石3_4、水云母2_3、紫硫鎳鐵礦10_11。
[0010]所述高鎳合金材料制成的螺母連接件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
1、將紫硫鎳鐵礦破碎放入浸出罐內(nèi)同時添加抗壞血酸和稀鹽酸，抗壞血酸用量與礦料質(zhì)量比為3比I，浸出溫度為60-65°C、浸出稀鹽酸與礦料質(zhì)量比2比7，固液比I比4，反應(yīng)時間為1-2小時，得浸出液，再采用常規(guī)電解法進(jìn)行富集，獲得高品位的鎳金屬精礦；
2、將斑銅礦破碎放入加壓釜中，保持加壓釜的溫度為130-1400C，向加壓釜內(nèi)通入氧氣，保持氧壓為0.4-0.6MPa，向罐內(nèi)通入240_245g/L的硫酸溶液，保持浸出2_3小時，得到硫酸銅浸出液，再通過電解法獲得高純度的銅；
3、將菱鋅礦通過球磨機(jī)研磨成粒度為100-120mm，加入加壓釜中，添加鐵閃鋅礦重量
0.8-0.9倍的濃度為240-245g/L硫酸溶液，壓強(qiáng)為0.5-0.6 MPa，溫度保持140-150°C且通入氧氣的環(huán)境下進(jìn)行一段酸浸1.5-2小時，得到溶液進(jìn)行電積鋅，將剩余的渣進(jìn)行二段酸浸，二段酸浸的硫酸用量為鐵閃鋅礦的1.3-1.4倍其他條件不變，得到高純度鋅； 4、將菱鐵礦、黃鐵礦、石棉礦石、鈦鐵礦、一水軟鋁石、方鉛礦、鉭金紅石、綠高嶺石、水云母混合放入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，在將步驟1、2、3中獲得的金屬添加到熔爐中進(jìn)行混合熔煉，再經(jīng)過頂吹法進(jìn)行精煉，提高了鋼水的純度，在講過獲得鋼水倒入螺母模具內(nèi)進(jìn)行澆鑄，獲得螺母胚件，螺母連接件胚件加熱到500-550°C，保持2-3小時，再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750-800°C，用淬火油進(jìn)行淬火冷，卻，再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘，再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻，將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工，獲得成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高鎳合金材料制成的螺母連接件，其特征在于，包括以下重量份組分:菱鐵礦500-550、石棉礦石10-12、斑銅礦8-9、鉭金紅石4-6、菱鋅礦1-2、鈦鐵礦7-8、一水軟招石30-40、方鉛礦4-5、黃鐵礦300-310、綠高嶺石3-4、水云母2-3、紫硫鎳鐵礦10-11。2.如權(quán)利要求1所述高鎳合金材料制成的螺母連接件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將紫硫鎳鐵礦破碎放入浸出罐內(nèi)同時添加抗壞血酸和稀鹽酸，抗壞血酸用量與礦料質(zhì)量比為3比I，浸出溫度為60-65°C、浸出稀鹽酸與礦料質(zhì)量比2比7，固液比I比4，反應(yīng)時間為1-2小時，得浸出液，再米用常規(guī)電解法進(jìn)行富集，獲得尚品位的銀金屬精礦； 將斑銅礦破碎放入加壓釜中，保持加壓釜的溫度為130-140°C，向加壓釜內(nèi)通入氧氣，保持氧壓為0.4-0.6MPa，向罐內(nèi)通入240-245g/L的硫酸溶液，保持浸出2-3小時，得到硫酸銅浸出液，再通過電解法獲得高純度的銅； 將菱鋅礦通過球磨機(jī)研磨成粒度為100-120mm，加入加壓釜中，添加鐵閃鋅礦重量0.8-.0.9倍的濃度為240-245g/L硫酸溶液，壓強(qiáng)為0.5-0.6 MPa，溫度保持140-150°C且通入氧氣的環(huán)境下進(jìn)行一段酸浸1.5-2小時，得到溶液進(jìn)行電積鋅，將剩余的渣進(jìn)行二段酸浸，二段酸浸的硫酸用量為鐵閃鋅礦的1.3-1.4倍其他條件不變，得到高純度鋅； 將菱鐵礦、黃鐵礦、石棉礦石、鈦鐵礦、一水軟鋁石、方鉛礦、鉭金紅石、綠高嶺石、水云母混合放入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，在將步驟1、2、3中獲得的金屬添加到熔爐中進(jìn)行混合熔煉，再經(jīng)過頂吹法進(jìn)行精煉，提高了鋼水的純度，在講過獲得鋼水倒入螺母模具內(nèi)進(jìn)行澆鑄，獲得螺母胚件，螺母連接件胚件加熱到500-550°C，保持2-3小時，再在30-40分鐘內(nèi)升溫至750-800°C，用淬火油進(jìn)行淬火冷，卻，再將淬火后的螺母連接件在380-400°C下進(jìn)行回火35-45分鐘，再從回火爐中取出放入280-300°C的回火油中冷卻，將熱處理后的螺母連接件進(jìn)行車削加工，獲得成品。
【文檔編號】C22C38/08GK106086662SQ201610722051
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月25日
【發(fā)明人】周大浩, 宣洪祥, 宣洪全, 王利, 劉森
【申請人】安徽豐源車業(yè)有限公司