【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机械设备，特别涉及一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备。
技术介绍
1、当前，大部分设备损坏主要是由各种形式的摩擦磨损导致，经济损失巨大，同时严重危害人员生命安全。颗粒增强铁基复合材料是指以铁或铁合金为基体，以碳化硅、碳化钛、碳化硼、碳化钨、氧化铝、氮化硅、硼化钛及氮化硼等颗粒来增强的复合材料，在航空航天、轨道交通及海洋船舶等领域应用广泛。对比如高锰钢、含铬耐磨铸铁及合金钢等传统铁基耐磨材料，颗粒增强铁基复合材料兼具了金属材料的高强韧性和颗粒增强材料高硬度高耐磨性能，同时具有环境友好、来源丰富、使用寿命长等优势。因此，发展高性能颗粒增强铁基复合材料具有显著的经济与社会效益。常规的颗粒增强复合材料制造方法主要包括粉末冶金法、铸造法、真空压力浸渍法和共喷射沉积法等，然而均存在一定的局限性，如成本高、增强颗粒团聚不均、流程长、能源消耗大等问题；同时，由于在基体中增添了颗粒增强，材料的强韧性匹配必然有所下降，影响材料的成形性能。
技术实现思路
1、本技术的专利技术目的是提供一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，以克服上述现有技术中存在的问题。
2、为了完成本技术的专利技术目的，本技术采用以下技术方案：
3、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，它包括：纯铁放线盘、放线盘导轮、高频电磁感应加热器、成形器、收线导轮、收线盘、电机、主轴和纳米颗粒进料罐，若干个纯铁放线盘、若干个放线盘导轮和若干个高频电磁感应加热器装在成形器的上方，纯铁线
4、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其中：它还包括：至少一个振动器，它装在外壳的侧壁上。
5、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其中：所述振动器为4-16个，它们均匀地分布在外壳的侧壁上。
6、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其中：它还包括：一个温控器和plc控制器，温控器装在外壳的侧壁上，plc控制器分别与温控器和电机相连。
7、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其中：所述纯铁放线盘、放线盘导轮、高频电磁感应加热器、收线导轮和收线盘的个数相同，它们分别为4-16个。
8、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其中：所述相应的铁线进入口和相应的挤压模具的连线平行于外壳的轮廓线。
9、本技术的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其中：所述外壳为圆筒。
10、与现有技术相比，本技术提供的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，尤其适用于铁基颗粒增强复合材料的高效制备及强韧性调控，其有益效果是：
11、1、本技术将纳米颗粒进料罐与成型器相结合，使得各工序衔接紧密，在成形过程中同步引入纳米颗粒增强相，在成形后产品表面均匀分布，有效提升了产品的强度和摩擦磨损性能。与常规颗粒增强复合材料制备方法相比，本技术实现了纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备，大幅提高了生产效率；
12、2、本技术利用了纯铁线在连续碾压变形过程中的摩擦力带动纯铁线向前移动，进一步增大了变形过程中的应变，可有效细化材料的表面组织，并利于纳米颗粒的引入，进一步提高材料的力学性能；此外，材料芯部由于未引入纳米颗粒，仍保持着较高的塑性，有效提高了材料的整体强韧性；随后的挤压变形和机械振动设备也有利于纳米颗粒进一步均匀附着在产品表面，绿色环保；
13、3、利用本技术进行成形的制备流程短，各工序衔接紧密，可通过更换挤压模具，在不增加设备数量的情况下同时制备多种规格的产品；同时，本技术通过纳米颗粒悬浊液同步实现纳米颗粒引入基材及基材在成形过程中的降温处理，且设置了纳米颗粒回收系统，实现多余纳米颗粒的回收再利用；此外，通过相应增加配套放线盘导轮、导轮、收线导轮及收线盘数量，可进一步提高生产效率，减少设备所需占地，有力于节能减排，显著降低了企业的生产成本，更易于工业化连续高效生产，实用性强，值得应用及推广。
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1.一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，它包括：纯铁放线盘(1)、放线盘导轮(3)、高频电磁感应加热器(4)、成形器(5)、收线导轮(15)、收线盘(16)、电机(18)、主轴(6)和纳米颗粒进料罐(7)，若干个纯铁放线盘(1)、若干个放线盘导轮(3)和若干个高频电磁感应加热器(4)装在成形器(5)的上方，纯铁线(2)从纯铁放线盘(1)上拉出，经过放线盘导轮(3)后进入高频电磁感应加热器(4)和成形器(5)，经过成形器(5)的纯铁线(2)经过放置在成形器(5)下方的相应的收线导轮(15)和相应的收线盘(16)，纯铁线(2)再次卷成线盘，其特征在于：成形器(5)包括：外壳(8)、碾压轮(10)、下封盖(11)和挤压模具(17)，外壳(8)是下端敞开的筒，在外壳(8)上端的周边开有若干个铁线进入口(9)，外壳(8)上端的中央开有进料口(19)，在进料口(19)上装有纳米颗粒进料罐(7)，主轴(6)穿过进料口(19)，电机(18)装在主轴(6)上端，主轴(6)下端进入外壳(8)与碾压轮(10)相连，电机(18)带动碾压轮(10)旋转，碾压轮(10)是空心的圆柱筒，它的上端是向上
2.如权利要求1所述的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其特征在于：它还包括：至少一个振动器(12)，它装在外壳(8)的侧壁上。
3.如权利要求2所述的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其特征在于：所述振动器(12)为4-16个，它们均匀地分布在外壳(8)的侧壁上。
4.如权利要求3所述的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其特征在于：它还包括：一个温控器(13)和PLC控制器(21)，温控器(13)装在外壳(8)的侧壁上，PLC控制器(21)分别与温控器(13)和电机(18)相连。
5.如权利要求4所述的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其特征在于：所述纯铁放线盘(1)、放线盘导轮(3)、高频电磁感应加热器(4)、收线导轮(15)和收线盘(16)的个数相同，它们分别为4-16个。
6.如权利要求5所述的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其特征在于：所述相应的铁线进入口(9)和相应的挤压模具(17)的连线平行于外壳(8)的轮廓线。
7.如权利要求6所述的一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，其特征在于：所述外壳(8)为圆筒。
...【技术特征摘要】
1.一种纯铁及其颗粒增强复合材料的高效制备设备，它包括：纯铁放线盘(1)、放线盘导轮(3)、高频电磁感应加热器(4)、成形器(5)、收线导轮(15)、收线盘(16)、电机(18)、主轴(6)和纳米颗粒进料罐(7)，若干个纯铁放线盘(1)、若干个放线盘导轮(3)和若干个高频电磁感应加热器(4)装在成形器(5)的上方，纯铁线(2)从纯铁放线盘(1)上拉出，经过放线盘导轮(3)后进入高频电磁感应加热器(4)和成形器(5)，经过成形器(5)的纯铁线(2)经过放置在成形器(5)下方的相应的收线导轮(15)和相应的收线盘(16)，纯铁线(2)再次卷成线盘，其特征在于：成形器(5)包括：外壳(8)、碾压轮(10)、下封盖(11)和挤压模具(17)，外壳(8)是下端敞开的筒，在外壳(8)上端的周边开有若干个铁线进入口(9)，外壳(8)上端的中央开有进料口(19)，在进料口(19)上装有纳米颗粒进料罐(7)，主轴(6)穿过进料口(19)，电机(18)装在主轴(6)上端，主轴(6)下端进入外壳(8)与碾压轮(10)相连，电机(18)带动碾压轮(10)旋转，碾压轮(10)是空心的圆柱筒，它的上端是向上凸起的圆盘，圆柱筒的筒壁有向外凸起的压纹或螺纹(14)，在碾压轮(10)的下方的外壳(8)内装有下封盖(11)，下封盖(11)为倒锥形，下封盖(11)的周边固定在外壳(8)的内壁上，在靠近下封盖(11)的周边装有若干个...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨博威，刘文月，刘鑫，郭庆涛，王超逸，贺帅，刘津伊，张佳敏，郭呈宇，李天怡，孙美慧，安涛，李江文，
申请(专利权)人：鞍钢集团北京研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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