[发明专利]采用含镍合金钢材料制成的右前门锁扣螺母板及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械零件材料领域，尤其涉及一种采用含镍易焊接合金钢材料制成的右前门锁扣螺母板及其制备方法。

背景技术

自从出现机械，就有了相应的机械零件。但作为一门学科，机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展，新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现，机械零件进入了新的发展阶段。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计（CAD）、实体建模（Pro、Ug、Solidworks等）、系统分析和设计方法学等理论，已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合，实现宏观与微观相结合，探求新的原理和结构，更多地采用动态设计和精确设计，更有效地利用电子计算机，进一步发展设计理论和方法，是这一学科发展的重要趋向。

零件的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。所以，材料的工艺性能也是选材的重要依据之一，尤其是镍金属，作用明显，但是镍矿很稀有，中南大学2011年3月发表的一篇博士学位论文《低品位镍红土矿硫酸浸出及浸出渣综合利用理论及工艺研究》中指出，随着我国经济的快速增长，近年来镍消费的增长率达到年均25％ 以上，并一跃成为世界第一大镍消费国，但镍资源的自给率不足30％， 加快开发国际镍资源是解决我国镍资源不足问题的关键所在。同时， 随着硫化镍资源的逐步枯竭，国际上已经将镍资源开发的重点转移到了占全球陆地镍资源约70％的镍红士矿。本论文针对东南亚某矿区镍 红土矿床不同层位低品位镍红土矿矿物特性，选择采用新型湿法冶金 工艺进行镍、钻、铁等有价金属综合提取的理论和工艺研究，为低品 位镍红土矿的清洁高效处理提供了可靠的依据，但是论文中仅仅给出了镍的提取工艺，对于后期的实际机械加工应用，并没有给出完善的指导意见。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种采用生物冶金技术，提高镍的利用率，且经过多道工艺步骤提高工件机械性能的采用含镍易焊接合金钢材料制成的右前门锁扣螺母板及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

采用含镍合金钢材料制成的右前门锁扣螺母板，包括以下重量份组分：褐铁矿500-550份、磁赤铁矿400-480份、黄铜矿10-20份、钽金红石3-4份、孔雀石8-9份、磁赤铁矿10-14份、白钨矿2-3份、闪锌矿5-6份、黄锡矿1-2份、锡石2-3份、脆硫锑铅矿1-2份、辰砂2-4份、蓝铜矿8-9份、镍黄铁矿20-30份、镍矿生物冶金催化剂200-260份；所述镍矿生物冶金催化剂由以下重量份组份制成：浓度为10^4-10^5cfu/m l黑曲霉菌悬液10-20份、浓度为10^4-10^5cfu/ml黑根霉菌悬液20-30份、浓度为10^4-10^5cfu/ml硝化细菌菌悬液15-20份、黄豆芽100-150份、葡萄糖80-100份、琼脂20-40份、水1000-1100份。

采用含镍合金钢材料制成的右前门锁扣螺母板的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将褐铁矿、磁赤铁矿、黄铜矿、孔雀石、磁赤铁矿、闪锌矿、黄锡矿、锡石、脆硫锑铅矿、白钨矿、钽金红石、辰砂、蓝铜矿、镍黄铁矿混合，熔炼前将原料进行干燥脱水，脱除游离水，然后在回转窑中进行预还原焙烧，进一步脱除结晶水，出窑温度为650-900℃，再送入熔炉中进行熔炼，过滤除渣，得钢水；

步骤二，将步骤一中产生的矿渣和镍黄铁矿放入球磨机中进行球磨，待原料磨成100-200目取出，加适量的水，调成浓度为50-60g/L的矿浆，放入浸出罐中，添加镍矿生物冶金催化剂，保持罐内温度为35-37℃，且搅拌均匀，经过20-24天的浸出，取出清洗过滤除渣得金属镍；

步骤三，将步骤二中的金属镍与步骤一的钢水混合加热熔炼，经过吹炼精炼工艺获得精炼钢水，使熔炼容器中的钢溶液经熔炼容器底部小孔滴下，使钢溶液铺覆在板坯上，在钢溶液铺覆在板坯上的同时，边铺覆边对钢金属层进行热机械加工，使铺覆的钢金属层组织的晶粒细化，得到细晶组织的预制钢板坯，对预制钢板坯进行机械加工，得到钢板，再将钢板切割成螺母板，再工件表面进行磷化处理，磷化后，采用第二次喷淋水洗，喷淋后采用高压水除磷，镀锌处理，为了使钣金工件表面与锌镀层的结合紧密，选用酸性镀锌工艺，在酸锌槽中进行，放入两根锌杆，电度时间20分钟，取出即得。