一種稀土合金複合材料及其製備方法與流程
2024-04-01 20:44:05
本發明涉及合金材料領域，具體而言涉及一種稀土合金複合材料及其製備方法。
背景技術：
粉末冶金製品是採用成形和燒結工藝將金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)製成材料和製品的工藝技術。它是冶金和材料科學的一個分支學科，高溫熔點金屬其熔煉溫度相當高，傳統鑄造有困難,而粉末冶金方法可以顯著的降低其燒結活化能(如鎢、鋯、鉻、鉬等金屬),從而以較低的溫度燒結成型，此外，粉末冶金因為採用粉末燒結，其材料本身具備一定的孔徑，所以在製備多孔材料方面有著天然的優勢，廣泛應用於農業機械、汽車、工具機、儀表、紡織、輕工等領域，鐵基粉末冶金材料強度大、硬度大，可承受較高的載荷，耐磨性好，但噪聲較大，耐蝕性較差，為使產品具有更高的強度、硬度和更好的耐磨、耐蝕，拓寬其使用範圍，所以鐵基粉末冶金材料改性及向多元合金強化發展，優化燒結工藝，提升燒結質量和材料綜合性能就有很多報導，稀土元素加入合金能有效吸收球磨過程中和燒結時合金元素表面結合的氧，減少脫碳提高化合碳含量，稀土最後以氧化物形式存在，形成彌散強化效應，增加基體強度，但是碳含量的提高導致合金液相燒結形成的液膜對其它合金元素擴散有一定阻礙作用，使材料衝擊性能降低。
技術實現要素：
本發明提供了一種稀土合金複合材料及其製備方法，本發明保證產品的硬度和其他力學性能，與傳統配方及工藝比較，產品緻密度高、強度硬度提升，產品質量穩定，性能有較大幅度提升。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種稀土合金複合材料及其製備方法，由以下質量份數配方成分組成：鉬6-8份、銅6-8份、改性劑1-2份、稀土氧化物2-4份、礦物油白油5-6份、矽烷5-7份、矽灰石13-15份、鎢6-10份、鎂合金12-14份、鋅鋁合金6-10份、食鹽1-3份、鉬酸5-7份、稀土元素1-3份。
進一步：由以下質量份數配方成分組成：鉬6份、銅6份、改性劑1份、稀土氧化物2份、礦物油白油5份、矽烷5份、矽灰石13份、鎢6份、鎂合金12份、鋅鋁合金6份、食鹽1份、鉬酸5份、稀土元素1份。
進一步：由以下質量份數配方成分組成：鉬7份、銅7份、改性劑1.5份、稀土氧化物3份、礦物油白油5.5份、矽烷6份、矽灰石14份、鎢8份、鎂合金13份、鋅鋁合金8份、食鹽2份、鉬酸6份、稀土元素2份。
進一步：由以下質量份數配方成分組成：鉬8份、銅8份、改性劑2份、稀土氧化物4份、礦物油白油6份、矽烷7份、矽灰石15份、鎢10份、鎂合金14份、鋅鋁合金10份、食鹽3份、鉬酸7份、稀土元素3份。
進一步：本發明製備方法具有如下步驟：
步驟一、將上述材料按比例配置，備用；
步驟二、將除礦物油白油的剩餘原料在還原氣氛中進行還原處理，時間為1-3小時，同時分別進行烘乾處理，烘箱溫度為80-250攝氏度，烘乾時間為2-5小時，將石墨鱗片、碳化矽粉、二硫化鉬、碳化硼、稀土粉末在50-80攝氏度的烘箱中烘乾15-30小時；
步驟三、將步驟二，將其置入帶氣體保護氛圍的鐵基燒結爐中進行燒結成型，同時在溫度達到450-550攝氏度時保溫1.5-2.5小時，溫度在650-750攝氏度時保溫1.5-2.5小時，最後將溫度控制在1150-1280攝氏度，燒結2.5-4小時；
步驟四、對上述已經熱處理的產品去除毛刺處理，然後進行油浸處理。
本發明的有益效果是：
1、本發明保證產品的硬度和其他力學性能；
2、與傳統配方及工藝比較，產品緻密度高、強度硬度提升；
3、產品質量穩定，性能有較大幅度提升。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例一：
一種稀土合金複合材料由以下質量份數配方成分組成：鉬6-8份、銅6-8份、改性劑1-2份、稀土氧化物2-4份、礦物油白油5-6份、矽烷5-7份、矽灰石13-15份、鎢6-10份、鎂合金12-14份、鋅鋁合金6-10份、食鹽1-3份、鉬酸5-7份、稀土元素1-3份。
實施例二：
一種稀土合金複合材料由以下質量份數配方成分組成：鉬6份、銅6份、改性劑1份、稀土氧化物2份、礦物油白油5份、矽烷5份、矽灰石13份、鎢6份、鎂合金12份、鋅鋁合金6份、食鹽1份、鉬酸5份、稀土元素1份。
實施例三：
一種稀土合金複合材料由以下質量份數配方成分組成：鉬7份、銅7份、改性劑1.5份、稀土氧化物3份、礦物油白油5.5份、矽烷6份、矽灰石14份、鎢8份、鎂合金13份、鋅鋁合金8份、食鹽2份、鉬酸6份、稀土元素2份。
實施例四：
一種稀土合金複合材料由以下質量份數配方成分組成：鉬8份、銅8份、改性劑2份、稀土氧化物4份、礦物油白油6份、矽烷7份、矽灰石15份、鎢10份、鎂合金14份、鋅鋁合金10份、食鹽3份、鉬酸7份、稀土元素3份。
實施例五：
一種稀土合金複合材料的製備方法製備方法包括如下步驟：
步驟一、將上述材料按比例配置，備用；
步驟二、將除礦物油白油的剩餘原料在還原氣氛中進行還原處理，時間為1-3小時，同時分別進行烘乾處理，烘箱溫度為80-250攝氏度，烘乾時間為2-5小時，將石墨鱗片、碳化矽粉、二硫化鉬、碳化硼、稀土粉末在50-80攝氏度的烘箱中烘乾15-30小時；
步驟三、將步驟二，將其置入帶氣體保護氛圍的鐵基燒結爐中進行燒結成型，同時在溫度達到450-550攝氏度時保溫1.5-2.5小時，溫度在650-750攝氏度時保溫1.5-2.5小時，最後將溫度控制在1150-1280攝氏度，燒結2.5-4小時；
步驟四、對上述已經熱處理的產品去除毛刺處理，然後進行油浸處理。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。