[发明专利]电缆结晶轮表面复合合金渗透处理方法

说明书

本发明属于金属表面处理方法，特别是一种电缆结晶轮表面复合合金渗透的处理方法，适用于结晶轮的表面处理。

结晶轮是目前电缆电线型材生产中的关键配件，它是将熔融的铝或铜金属熔液在短时间内，高效应成型结晶，轨制成各种线材型材。目前我国电缆连铸设备均采用电解铜制造的轮式结晶器，每年需要消耗大量电解铜，由于结晶器采用喷淋式直冷结晶的原理，在高温环境中产生高温磨损，轮口变形，工作面龟裂，大大的缩短了使用周期，影响产品的质量，降低了产品产量，增大了产品成本。

为能使结晶轮达到高效长寿，引起了国内外专家的高度重视，并开展了大量的研究工作，对如何能够提高结晶轮的表面光洁度，工作表面不龟裂，不变形，在不影响导热率的前提下，提高表面硬度，满足其上述工艺要求。本发明提出“复合合金与金属表面处理方法”，可以采用本发明对其结晶轮的工作表面进行表在处理，可以提高了结晶轮的使用寿命，达到或超过进口结晶轮的使用寿命，可使坯条生产成本明显降低，目前结晶轮的使用寿命只在2000-2500吨，采用本发明可使寿命提高2倍以上。

本发明是将复合合金均匀的渗镀于结晶轮的工作表面，形成强度较高的与基材融为整体的骨架合金层。

本发明的目的通过如下技术方案实现：电缆结晶轮表面复合合金渗透处理方法实质是由复合液体合金组成的促进剂与复合固体合金组成的渗透剂在一定的工艺条件下相互转化互补渗透的复合。

本发明的处理方法是首先将予处理的结晶轮工件进行表面活化处理，即将工件浸渍于由80%～70%盐酸与20%～30%纯水配制的表面活化剂中，在温度为40～50℃条件下酸浸1～3分钟，取出后，水洗中和，再浸渍于促进剂中，在温度为10～30℃条件下浸渍1～2小时。再将工件埋置于渗透剂中，在温度为300～950℃条件下，埋置16～24小时，进行渗透处理，届时清理工件，磨削抛光。

上述方法中所说的促进剂是由铬酸钠、钼酸铵、硝酸铵、硝酸镍、氯化镁、氯化银、四氯化钛、氯化钴组成，其各物质的重量百分比及制取方法如下：

取    铬酸钠    5～8%

钼酸铵    5～8%

硝酸镍    5～8%

纯水    余量

混合配制混合液Ⅰ。

取    氯化镁    10～15%

氯化钴    10～15%

四氯化钛    20～30%

氯化银    4～7%

纯水    余量

混合配制混合液Ⅱ。

取    混合液Ⅰ    45～55%

混合液Ⅱ    35～25%

醇    余量

在60～30℃条件下，加温30分钟，蒸发至糊状混合物，制取促进剂。

上述方法中所说的渗透剂由氧化铝粉、钴镍铝合金粉、铝镁粉、铝硼合金粉、镍钼钕铁粉、钛铬镍合金粉、锰钡硅合金粉、氧化铁粉、铜、铝、合成铵组成，其各物质的重量百分比及制取方法如下：

取    氧化铝粉    8～10%

铝硼合金    5～8%

钴镍铝合金粉    0.5

铜    15～20%

铝镁粉    余量

将上述五种物质熔炼粉碎100目，搅拌混合均匀制取混合合金粉Ⅰ。

取    钛铬镍合金粉    1～2%

锰钡硅合金粉    3～2%

铝    20～30%

氧化铁粉    余量

将上述四种物质混合熔炼后破碎为100目粒度的混合金属粉Ⅱ。

取    混合金属粉Ⅰ    40～48%

混合金属粉Ⅱ    48～40%

镍钼铵铁粉    3%

合成胺    余量

将上述四种物质混合搅拌均匀制得渗透剂。

依本发明的方法处理结晶轮表面渗透合金层厚度达到1500μ～6000μ，硬度可达HRA60～70之间，比较现有的结晶轮可提高1～2倍的使用寿命，节约较大的资金，降低生产成本。