一種非晶擴(kuò)散合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種非晶擴(kuò)散合金及其制備方法。它是由以下原料制成：鎳包碳化鈦，碳化硼，混和稀土，鈦鐵粉，超細(xì)高碳鉻鐵粉，碳化硅晶須，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(xì)鐵粉余量，其中混合稀土為重稀土或輕稀土。本發(fā)明的非晶擴(kuò)散合金主要應(yīng)用于鐵基粉末冶金制品中，可以提高制品的抗沖擊、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，并降低產(chǎn)品成本。
【專利說(shuō)明】-種非晶擴(kuò)散合金及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種非晶擴(kuò)散合金及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 粉末冶金是制取金屬粉末并通過(guò)成形和燒結(jié)等工藝將金屬粉末或與非金屬粉末 的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通烙煉方法難W制取的特殊材料，又可制造 各種精密的機(jī)械零件，省工省料。但其模具和金屬粉末成本較高，批量小或制品尺寸過(guò)大時(shí) 不宜采用。粉末冶金材料和工藝與傳統(tǒng)材料工藝相比，具有W下特點(diǎn)：1.粉末冶金工藝是 在低于基體金屬的烙點(diǎn)下進(jìn)行的，因此可W獲得烙點(diǎn)、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(zhì)的特殊功能復(fù)合材料和制品。2.提高材料性能。用特殊方法 制取的細(xì)小金屬或合金粉末，凝固速度極快、晶粒細(xì)小均勻，保證了材料的組織均勻，性能 穩(wěn)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(qiáng)化相 含量，從而發(fā)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余量、 無(wú)余量的毛逐或凈形零件，大量減少機(jī)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制品；用Co、Ni等作粘結(jié)劑的碳化鶴（WC)、碳化鐵 (TiC)、碳化粗CTaC)等硬質(zhì)合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的鉆頭、車刀、就刀，還 可制造模具等；化合金、不鎊鋼及Ni等多孔材料，用于制造燒結(jié)含油軸承、燒結(jié)金屬過(guò)濾器 及紡織環(huán)等。隨著粉末冶金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，粉末冶金及其制品將在更加廣泛的應(yīng)用。但 是現(xiàn)有的鐵基粉末冶金存在一定的問(wèn)題，例如制品抗沖擊力較低，抗伸抗疲勞、耐磨耐熱 性能較低，由于貴金屬的添加成本較高等問(wèn)題。因此，亟需研究出一種新型合金材料來(lái)改善 該些狀況，解決該些問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種非晶擴(kuò)散合金及其制備方法。該非晶擴(kuò) 散合金主要應(yīng)用于鐵基粉末冶金制品中，可W提高制品的抗沖擊、拉伸抗疲勞、耐磨耐熱性 能，替代貴金屬元素的加入量，并降低產(chǎn)品成本。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種非晶擴(kuò)散合金，其特征是，由W下原料制成：
[0006] 媒包碳化鐵，碳化測(cè)，混和稀±，鐵鐵粉，超細(xì)高碳鉛鐵粉，碳化娃晶須，氮化測(cè)，氧 化銅，氧氣鋪，氧化錦，銅粉，高氮鉛鐵，鉆粉，猛粉，鶴粉，納米氧化物，超細(xì)鐵粉余量。
[0007] 優(yōu)選的，由W下重量百分比的原料制成：
[0008] 媒包碳化鐵5 %，碳化測(cè)2. 5 %，混和稀± 5 %，鐵鐵粉5 %，超細(xì)高碳鉛鐵粉5 %，碳 化娃晶須4%，氮化測(cè)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 %，鉆粉5 %，猛粉4 %，鶴粉4 %，納米氧化物0. 8 %，超細(xì)鐵粉余量。
[0009] 優(yōu)選的，所述混合稀±為重稀±或輕稀±。
[0010] 優(yōu)選的，所述納米氧化物為納米氧化鐵。
[0011] 優(yōu)選的，所述超細(xì)高碳鉛鐵粉和超細(xì)鐵粉為500目的粉末。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種非晶擴(kuò)散合金的制備方法，其特征是，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(guò)干粉混合機(jī)混合20分鐘，經(jīng)攬拌機(jī)混合1小時(shí)，自然 瞭干；
[0017] ③燒結(jié)
[001引在鏈條式隧道替爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度llOOC，燒結(jié)時(shí)間> 化；
[0019] ④破碎
[0020] 將經(jīng)過(guò)步驟③燒結(jié)的原料經(jīng)球磨機(jī)破碎至200目；
[002。 ⑥篩選
[0022] 將經(jīng)過(guò)步驟④處理的原料過(guò)200目震動(dòng)篩，即得成品。
[0023] 本發(fā)明具有W下突出的有益效果：
[0024] ①本發(fā)明的非晶擴(kuò)散合金主要應(yīng)用于鐵基粉末冶金制品中，可W提高制品的抗沖 擊、拉伸抗疲勞、耐磨耐熱性能，替代或減少媒、鋼、鶴、鉆、魄等貴金屬元素的加入量，并降 低產(chǎn)品成本。
[0025] ②本發(fā)明的非晶擴(kuò)散合金中形成的納米成分，可W有效抑制鐵素體晶粒生長(zhǎng)，達(dá) 到細(xì)化晶粒的作用，從而使制品的力學(xué)性能保持良好狀態(tài)。
[0026] ③納米級(jí)顆粒分布于晶界表面，有效扎住位錯(cuò)，提高位錯(cuò)滑移和攀移阻力、提高晶 界的結(jié)合強(qiáng)度，起到彌散強(qiáng)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(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，容易獲得穩(wěn)定的晶粒尺寸?？蒞有效阻止和減緩氧元 素對(duì)制品中金屬元素的氧化作用，提高材料的硬度、強(qiáng)度、耐熱、耐磨性能。并能保持良好的 綜合機(jī)械性能。利用擴(kuò)散結(jié)合從而不影響Fe粉的壓縮性能并減少成分偏析。本發(fā)明的非 晶擴(kuò)散合金用于制品中可W提高尺寸精度。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 實(shí)施例1
[0029] -種非晶擴(kuò)散合金，由W下原料制成：
[0030] 媒包碳化鐵5 %，碳化測(cè)2. 5 %，混和稀± 5 %，鐵鐵粉5 %，超細(xì)高碳鉛鐵粉5 %，碳 化娃晶須4%，氮化測(cè)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 %，鉆粉5 %，猛粉4 %，鶴粉4 %，納米氧化鐵0. 8 %，超細(xì)鐵粉余量。所述混合稀±為重 稀上。所述超細(xì)局碳鉛鐵粉和超細(xì)鐵粉為500目W上的粉末。
[0031] 上述非晶擴(kuò)散合金的制備方法，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(guò)高速干粉混合20分鐘，高速濕法混合1小時(shí)，自然涼 干；
[003引③燒結(jié)
[0037] 在鏈條式隋道替爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度llOOC，燒結(jié)時(shí)間化；
[003引④破碎
[0039] 將經(jīng)過(guò)步驟③燒結(jié)的原料破碎至200目；
[0040] ⑥篩選
[0041] 將經(jīng)過(guò)步驟④處理的原料過(guò)200目震動(dòng)篩，即得成品。
[0042] 將上述的非晶擴(kuò)散合金用于制品中，制備工藝如下：
[0043] 普通混合30min后按GB/T7963-1987要求制得拉伸試棒。在112(TC的拉伸試棒按 GB/T7964-1987燒結(jié)金屬材料高溫拉伸試驗(yàn)方法得出結(jié)果，每個(gè)樣取H根測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度。
[0044] 非晶擴(kuò)散合金與媒粉對(duì)比試驗(yàn)報(bào)告，分別加入媒粉（試驗(yàn)A)和本發(fā)明專利的非 晶擴(kuò)散合金（試驗(yàn)B)。
[0045] 1 目的
[0046] 測(cè)定本發(fā)明的非晶擴(kuò)散合金的性能。
[0047] 2 試驗(yàn)
[0048] 2. 1 配料
[0049] A;0. 5% C+1.5CU% +1.8%媒 + 余化（AT1001HP)
[0050] B ;0. 5% C+1. 5Cu% +1. 5%非晶合金 + 余化(AT1001HP)
[0051] 超細(xì)鐵粉為；萊鋼100目霧化鐵粉，石墨粉（C)為：青島華泰800目?jī)?yōu)質(zhì)石墨粉，北 京有研電解銅粉FTD-2,非晶擴(kuò)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(cè)試
[00閲表1成型測(cè)試壓力
[0054]

【權(quán)利要求】
1. 一種非晶擴(kuò)散合金，其特征是，由以下原料制成： 鎳包碳化鈦，碳化硼，混和稀土，鈦鐵粉，超細(xì)高碳鉻鐵粉，碳化硅晶須，氮化硼，氧化 綱，氧氣鋪，氧化鍋，銅粉，_氣絡(luò)鐵，鉆粉，猛粉，鶴粉，納米氧化物，超細(xì)鐵粉余量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶擴(kuò)散合金，其特征是，由以下重量百分比的原料制成： 鎳包碳化鈦5 %，碳化硼2. 5 %，混和稀土 5 %，鈦鐵粉5 %，超細(xì)高碳鉻鐵粉5 %，碳化 硅晶須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(xì)鐵粉余量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非晶擴(kuò)散合金，其特征是，所述混合稀土為重稀土或輕稀土。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶擴(kuò)散合金，其特征是，所述納米氧化物為納米氧化鈦。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶擴(kuò)散合金，其特征是，所述超細(xì)高碳鉻鐵粉和超細(xì)鐵粉 為500目的粉末。
6. -種根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的非晶擴(kuò)散合金的制備方法，其特征是，包括以下步驟： ① 配料 按照權(quán)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(guò)干粉混合機(jī)混合20分鐘，經(jīng)攪拌機(jī)混合1小時(shí)，自然晾 干； ③ 燒結(jié) 在鏈條式隧道窖爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1KKTC，燒結(jié)時(shí)間> 2h; ④ 破碎 將經(jīng)過(guò)步驟③燒結(jié)的原料經(jīng)球磨機(jī)破碎至200目； ⑤ 篩選 將經(jīng)過(guò)步驟④處理的原料過(guò)200目震動(dòng)篩，即得成品。
【文檔編號(hào)】C22C45/02GK104513911SQ201410015183
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】周健 申請(qǐng)人:萊蕪市冠隆納米科技有限公司