一種非晶擴散合金及其製備方法
2023-12-07 23:39:46 2
一種非晶擴散合金及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種非晶擴散合金及其製備方法。它是由以下原料製成：鎳包碳化鈦，碳化硼，混和稀土，鈦鐵粉，超細高碳鉻鐵粉，碳化矽晶須，氮化硼，氧化鑭，氧氣鈰，氧化鎬，銅粉，高氮鉻鐵，鈷粉，錳粉，鎢粉，納米氧化鈦，超細鐵粉餘量，其中混合稀土為重稀土或輕稀土。本發明的非晶擴散合金主要應用於鐵基粉末冶金製品中，可以提高製品的抗衝擊、拉伸抗疲勞、耐磨耐熱性能，部分或全部替代貴金屬元素的加入量，並降低產品成本。
【專利說明】-種非晶擴散合金及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及粉末冶金【技術領域】，特別是涉及一種非晶擴散合金及其製備方法。
【背景技術】
[0002] 粉末冶金是製取金屬粉末並通過成形和燒結等工藝將金屬粉末或與非金屬粉末 的混合物製成製品的加工方法，既可製取用普通烙煉方法難W製取的特殊材料，又可製造 各種精密的機械零件，省工省料。但其模具和金屬粉末成本較高，批量小或製品尺寸過大時 不宜採用。粉末冶金材料和工藝與傳統材料工藝相比，具有W下特點：1.粉末冶金工藝是 在低於基體金屬的烙點下進行的，因此可W獲得烙點、密度相差息殊的多種金屬、金屬與陶 瓷、金屬與塑料等多相不均質的特殊功能複合材料和製品。2.提高材料性能。用特殊方法 製取的細小金屬或合金粉末，凝固速度極快、晶粒細小均勻，保證了材料的組織均勻，性能 穩定，W及良好的冷、熱加工性能，且粉末顆粒不受合金元素和含量的限制，可提高強化相 含量，從而發展新的材料體系。3.利用各種成形工藝，可W將粉末原料直接成形為少餘量、 無餘量的毛逐或淨形零件，大量減少機加工量。提高材料利用率，降低成本。粉末冶金的 品種繁多，主要有：鶴等難烙金屬及合金製品；用Co、Ni等作粘結劑的碳化鶴（WC)、碳化鐵 (TiC)、碳化粗CTaC)等硬質合金，用於製造切削刀具和耐磨刀具中的鑽頭、車刀、就刀，還 可製造模具等；化合金、不鎊鋼及Ni等多孔材料，用於製造燒結含油軸承、燒結金屬過濾器 及紡織環等。隨著粉末冶金生產技術的發展，粉末冶金及其製品將在更加廣泛的應用。但 是現有的鐵基粉末冶金存在一定的問題，例如製品抗衝擊力較低，抗伸抗疲勞、耐磨耐熱 性能較低，由於貴金屬的添加成本較高等問題。因此，亟需研究出一種新型合金材料來改善 該些狀況，解決該些問題。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種非晶擴散合金及其製備方法。該非晶擴 散合金主要應用於鐵基粉末冶金製品中，可W提高製品的抗衝擊、拉伸抗疲勞、耐磨耐熱性 能，替代貴金屬元素的加入量，並降低產品成本。
[0004] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
[0005] -種非晶擴散合金，其特徵是，由W下原料製成：
[0006] 媒包碳化鐵，碳化測，混和稀±，鐵鐵粉，超細高碳鉛鐵粉，碳化娃晶須，氮化測，氧 化銅，氧氣鋪，氧化錦，銅粉，高氮鉛鐵，鑽粉，猛粉，鶴粉，納米氧化物，超細鐵粉餘量。
[0007] 優選的，由W下重量百分比的原料製成：
[0008] 媒包碳化鐵5 %，碳化測2. 5 %，混和稀± 5 %，鐵鐵粉5 %，超細高碳鉛鐵粉5 %，碳 化娃晶須4%，氮化測0. 6 %，氧化銅0. 2 %，氧氣鋪0. 2 %，氧化錦0. 1 %，銅粉4%，高氮鉛 鐵2 %，鑽粉5 %，猛粉4 %，鶴粉4 %，納米氧化物0. 8 %，超細鐵粉餘量。
[0009] 優選的，所述混合稀±為重稀±或輕稀±。
[0010] 優選的，所述納米氧化物為納米氧化鐵。
[0011] 優選的，所述超細高碳鉛鐵粉和超細鐵粉為500目的粉末。
[0012] 本發明還提供了一種非晶擴散合金的製備方法，其特徵是，包括W下步驟：
[001引①配料
[0014] 按照上述的重量百分比稱取原料；
[00巧]②分散
[0016] 將步驟S1中稱取的原料通過乾粉混合機混合20分鐘，經攬拌機混合1小時，自然 瞭幹；
[0017] ③燒結
[001引在鏈條式隧道替爐中燒結，燒結溫度llOOC，燒結時間> 化；
[0019] ④破碎
[0020] 將經過步驟③燒結的原料經球磨機破碎至200目；
[002。 ⑥篩選
[0022] 將經過步驟④處理的原料過200目震動篩，即得成品。
[0023] 本發明具有W下突出的有益效果：
[0024] ①本發明的非晶擴散合金主要應用於鐵基粉末冶金製品中，可W提高製品的抗衝 擊、拉伸抗疲勞、耐磨耐熱性能，替代或減少媒、鋼、鶴、鑽、魄等貴金屬元素的加入量，並降 低產品成本。
[0025] ②本發明的非晶擴散合金中形成的納米成分，可W有效抑制鐵素體晶粒生長，達 到細化晶粒的作用，從而使製品的力學性能保持良好狀態。
[0026] ③納米級顆粒分布於晶界表面，有效扎住位錯，提高位錯滑移和攀移阻力、提高晶 界的結合強度，起到彌散強化作用，從而有效的改善合金的抗蠕變性能和抗高溫性能、耐磨 性能。
[0027] ④阻礙再結晶過程的進行，容易獲得穩定的晶粒尺寸。可W有效阻止和減緩氧元 素對製品中金屬元素的氧化作用，提高材料的硬度、強度、耐熱、耐磨性能。並能保持良好的 綜合機械性能。利用擴散結合從而不影響Fe粉的壓縮性能並減少成分偏析。本發明的非 晶擴散合金用於製品中可W提高尺寸精度。
【具體實施方式】
[0028] 實施例1
[0029] -種非晶擴散合金，由W下原料製成：
[0030] 媒包碳化鐵5 %，碳化測2. 5 %，混和稀± 5 %，鐵鐵粉5 %，超細高碳鉛鐵粉5 %，碳 化娃晶須4%，氮化測0. 6 %，氧化銅0. 2 %，氧氣鋪0. 2 %，氧化錦0. 1 %，銅粉4%，高氮鉛 鐵2 %，鑽粉5 %，猛粉4 %，鶴粉4 %，納米氧化鐵0. 8 %，超細鐵粉餘量。所述混合稀±為重 稀上。所述超細局碳鉛鐵粉和超細鐵粉為500目W上的粉末。
[0031] 上述非晶擴散合金的製備方法，包括W下步驟：
[003引 ①配料
[0033] 按照上述的重量百分比稱取原料；
[0034] ②分散
[00巧]將步驟S1中稱取的原料通過高速乾粉混合20分鐘，高速溼法混合1小時，自然涼 幹；
[003引③燒結
[0037] 在鏈條式隋道替爐中燒結，燒結溫度llOOC，燒結時間化；
[003引④破碎
[0039] 將經過步驟③燒結的原料破碎至200目；
[0040] ⑥篩選
[0041] 將經過步驟④處理的原料過200目震動篩，即得成品。
[0042] 將上述的非晶擴散合金用於製品中，製備工藝如下：
[0043] 普通混合30min後按GB/T7963-1987要求製得拉伸試棒。在112(TC的拉伸試棒按 GB/T7964-1987燒結金屬材料高溫拉伸試驗方法得出結果，每個樣取H根測試拉伸強度。
[0044] 非晶擴散合金與媒粉對比試驗報告，分別加入媒粉（試驗A)和本發明專利的非 晶擴散合金（試驗B)。
[0045] 1 目的
[0046] 測定本發明的非晶擴散合金的性能。
[0047] 2 試驗
[0048] 2. 1 配料
[0049] A;0. 5% C+1.5CU% +1.8%媒 + 餘化（AT1001HP)
[0050] B ;0. 5% C+1. 5Cu% +1. 5%非晶合金 + 餘化(AT1001HP)
[0051] 超細鐵粉為；萊鋼100目霧化鐵粉，石墨粉（C)為：青島華泰800目優質石墨粉，北 京有研電解銅粉FTD-2,非晶擴散合金由萊憲市冠隆納米科技有限公司提供。
[0052] 2. 2成型測試
[00閲表1成型測試壓力
[0054]
【權利要求】
1. 一種非晶擴散合金，其特徵是，由以下原料製成： 鎳包碳化鈦，碳化硼，混和稀土，鈦鐵粉，超細高碳鉻鐵粉，碳化矽晶須，氮化硼，氧化 綱，氧氣鋪，氧化鍋，銅粉，_氣絡鐵，鑽粉，猛粉，鶴粉，納米氧化物，超細鐵粉餘量。
2. 根據權利要求1所述的非晶擴散合金，其特徵是，由以下重量百分比的原料製成： 鎳包碳化鈦5 %，碳化硼2. 5 %，混和稀土 5 %，鈦鐵粉5 %，超細高碳鉻鐵粉5 %，碳化 矽晶須4 %，氮化硼0. 6 %，氧化鑭0. 2 %，氧氣鈰0. 2 %，氧化鎬0. 1 %，銅粉4 %，高氮鉻鐵 2 %，鈷粉5 %，錳粉4 %，鎢粉4 %，納米氧化物0. 8 %，超細鐵粉餘量。
3. 根據權利要求2所述的非晶擴散合金，其特徵是，所述混合稀土為重稀土或輕稀土。
4. 根據權利要求1所述的非晶擴散合金，其特徵是，所述納米氧化物為納米氧化鈦。
5. 根據權利要求1所述的非晶擴散合金，其特徵是，所述超細高碳鉻鐵粉和超細鐵粉 為500目的粉末。
6. -種根據權利要求1-5所述的非晶擴散合金的製備方法，其特徵是，包括以下步驟： ① 配料 按照權利要求1-3所述的重量百分比稱取原料； ② 分散 將步驟S1中稱取的原料通過乾粉混合機混合20分鐘，經攪拌機混合1小時，自然晾 幹； ③ 燒結 在鏈條式隧道窖爐中燒結，燒結溫度1KKTC，燒結時間> 2h; ④ 破碎 將經過步驟③燒結的原料經球磨機破碎至200目； ⑤ 篩選 將經過步驟④處理的原料過200目震動篩，即得成品。
【文檔編號】C22C45/02GK104513911SQ201410015183
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】周健 申請人:萊蕪市冠隆納米科技有限公司