【技术实现步骤摘要】
本申请涉及堆焊材料技术的领域，尤其是涉及一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料。
技术介绍
1、在现代工业生产中，辊压机作为一种关键的加工设备，广泛应用于冶金、矿山、建材、化工等多个领域。辊压机的主要工作部件是一对或多对相互配合的辊套，它们在高压下对物料进行挤压、研磨或破碎，以实现所需的加工效果。由于辊套直接与被加工物料接触，因此它们在运行过程中会承受巨大的压力和磨损，尤其是在处理硬度高、磨蚀性强的物料时，辊套的磨损问题尤为突出。为了延长辊套的使用寿命并保持其高效的工作性能，堆焊技术成为了一种重要的辊套维护和修复手段。堆焊是在辊套表面添加一层耐磨材料的过程，这层材料通常具有比原辊套材料更高的硬度和耐磨性，能够抵抗磨损和冲击，从而保护辊套本体不受损害。堆焊技术不仅可以恢复辊套的原始尺寸，还可以提高其耐磨性和耐腐蚀性，减少因磨损导致的停机时间和维修成本。
2、在堆焊领域，药芯焊丝作为一种高效的焊接材料，因其优越的性能和操作便利性而得到广泛应用。药芯焊丝按照合金成分可分为铁基、镍基、钴基等，铁基耐磨堆焊材料因价格低廉、性能良好而广泛应用于工业领域。
3、然而，传统高碳高铬铁基合金为了提升耐磨性，往往需要加入大量硬质相，但这会使合金的脆性增大，从而会导致硬质相脱落影响耐磨性。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料。
2、本申请提供的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料采用如下的技术
3、一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，原料按质量百分比包括52-58％高碳铬铁、1-3％氮化铬、1-2％石墨、8-11％铝粉、0.8-1.5％纳米氧化钇、1-2％改性碳纤维、余量为还原铁粉；所述改性碳纤维为氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料改性碳纤维。
4、优选的，所述原料按质量百分比包括53-57％高碳铬铁、1.5-2.5％氮化铬、1.3-1.7％石墨、9-10％铝粉、0.9-1.4％纳米氧化钇、1.3-1.7％改性碳纤维、余量为还原铁粉。
5、优选的，所述原料按质量百分比包括55％高碳铬铁、2％氮化铬、1.5％石墨、9.5％铝粉、1.15％纳米氧化钇、1.5％改性碳纤维、余量为还原铁粉。
6、优选的，所述改性碳纤维由以下重量份原料制备而成：0.1-0.3份碳纤维、1-3份预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料、40-80份无水乙醇、15-30份硅烷偶联剂。
7、优选的，所述碳纤维为短纤维。
8、优选的，所述预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料由以下重量份原料制备而成：1-5份氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料、20-100份无水乙醇、6-30份硅烷偶联剂。
9、优选的，所述硅烷偶联剂为kh-560
10、优选的，所述氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料由以下重量份原料制备而成：0.6-1.2份氧化石墨烯、300-600份水、4.2-9.6份六水合硝酸铈。
11、优选的，所述氧化石墨烯与六水合硝酸铈的质量比为1:7-8。
12、优选的，所述氧化石墨烯与六水合硝酸铈的质量比为1:7.58。
13、优选的，所述氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
14、将氧化石墨烯加入到水中，超声分散，加入六水合硝酸铈，搅拌3-5h后，静置24-30h，将得到的混合物转入聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在160-200℃下反应12-15h，反应结束后，冷却，用去离子水洗涤抽滤至中性，冷冻干燥6-10h后，得到氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料。
15、优选的，所述改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：
16、将碳纤维加入到无水乙醇中，超声分散1-2h后加入硅烷偶联剂，在60-70℃下搅拌6-10h，再加入预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料，继续搅拌6-10h，洗涤干燥后，得到改性碳纤维。
17、优选的，所述预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
18、将氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料加入到无水乙醇中，超声分散30-60min后加入硅烷偶联剂，将混合液在60-70℃下搅拌6-10h后，将产物进行离心洗涤，烘干后得到预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料。
19、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
20、1.通过采用上述技术方案，本申请在辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料中添加了稀土元素纳米氧化钇，纳米氧化钇可以细化合金的初生碳化物，提高堆焊层的硬度和耐磨性，且可以有效提高堆焊合金的成型性；改性碳纤维的添加可以改变堆焊合金的微观组织结构，使得合金中的晶粒细化、组织均匀化，细化的晶粒可以减小合金的脆性倾向，提高合金的韧性，同时还可以进一步增强铁基合金复合耐磨材料的耐磨性能，降低磨损量；通过氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料对碳纤维进行接枝改性，可以显著增强碳纤维的抗拉强度和模量，提升碳纤维的耐磨性，提高碳纤维的分散性，避免碳纤维发生团聚，从而显著提高辊套药芯丝材的硬度、韧性和耐磨性。
21、2.通过采用上述技术方案，本申请采用硅烷偶联剂对碳纤维和氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料表面进行改性，使得碳纤维和氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料表面变得更加疏水，有效提高了材料的分散性，提高了氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料与碳纤维的结合能力，从而显著增强了碳纤维的机械强度、耐磨性和分散性。
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1.一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：原料按质量百分比包括52-58％高碳铬铁、1-3％氮化铬、1-2％石墨、8-11％铝粉、0.8-1.5％纳米氧化钇、1-2％改性碳纤维、余量为还原铁粉；所述改性碳纤维为氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料改性碳纤维。
2.根据权利要求1所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述原料按质量百分比包括53-57％高碳铬铁、1.5-2.5％氮化铬、1.3-1.7％石墨、9-10％铝粉、0.9-1.4％纳米氧化钇、1.3-1.7％改性碳纤维、余量为还原铁粉。
3.根据权利要求1所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述原料按质量百分比包括55％高碳铬铁、2％氮化铬、1.5％石墨、9.5％铝粉、1.15％纳米氧化钇、1.5％改性碳纤维、余量为还原铁粉。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述改性碳纤维由以下重量份原料制备而成：0.1-0.3份碳纤维、1-3份预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料、40
5.根据权利要求4所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料由以下重量份原料制备而成：1-5份氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料、20-100份无水乙醇、6-30份硅烷偶联剂。
6.根据权利要求5所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料由以下重量份原料制备而成：0.6-1.2份氧化石墨烯、300-600份水、4.2-9.6份六水合硝酸铈。
7.根据权利要求6所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述氧化石墨烯与六水合硝酸铈的质量比为1:7-8。
8.根据权利要求6所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
9.根据权利要求4所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：
10.根据权利要求5所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：原料按质量百分比包括52-58％高碳铬铁、1-3％氮化铬、1-2％石墨、8-11％铝粉、0.8-1.5％纳米氧化钇、1-2％改性碳纤维、余量为还原铁粉；所述改性碳纤维为氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料改性碳纤维。
2.根据权利要求1所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述原料按质量百分比包括53-57％高碳铬铁、1.5-2.5％氮化铬、1.3-1.7％石墨、9-10％铝粉、0.9-1.4％纳米氧化钇、1.3-1.7％改性碳纤维、余量为还原铁粉。
3.根据权利要求1所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述原料按质量百分比包括55％高碳铬铁、2％氮化铬、1.5％石墨、9.5％铝粉、1.15％纳米氧化钇、1.5％改性碳纤维、余量为还原铁粉。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种辊套药芯丝材制备用铁基合金复合耐磨材料，其特征在于：所述改性碳纤维由以下重量份原料制备而成：0.1-0.3份碳纤维、1-3份预处理的氧化铈/还原氧化石墨烯复合材料、40-80份无水乙醇、15-30份硅烷偶联剂。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪锦阳，汪宇惠，储小玉，吴熹明，
申请(专利权)人：安徽克里斯特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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