本發(fā)明涉及一種復(fù)合金屬材料，具體涉及一種硬質(zhì)復(fù)合金屬材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。碳化硅，碳化鎢類硬質(zhì)合金具有韌性高，自銳性好，大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。除理物理性質(zhì)外，由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如：以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機(jī)葉輪或汽缸體的內(nèi)壁，可提高其耐磨性而延長(zhǎng)使用壽命1～2倍；用以制成的高級(jí)耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高，節(jié)能效果好。碳化鎢適宜在高溫下進(jìn)行機(jī)械加工，可制作切削工具、窯爐的結(jié)構(gòu)材料、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴嘴等。

隨著科技的進(jìn)步，硬質(zhì)合金在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛，也對(duì)其提出了更高的要求。本發(fā)明利用納米陶瓷粉體和稀土金屬用作合金的添加劑，可以改變鋁合金的物理性質(zhì)，增加其耐磨性，耐高溫強(qiáng)度及抗蠕變強(qiáng)度，改善加工性能以開發(fā)功能與結(jié)構(gòu)一體化的新型材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第1個(gè)目的是提供一種硬質(zhì)復(fù)合金屬材料。

本發(fā)明的第2個(gè)目的是上述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料的制作方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種硬質(zhì)復(fù)合金屬材料，按照質(zhì)量配比，由以下物質(zhì)組成：

碳化硅SiC 55-65％、碳化鎢WC 10-15％、碳化鈦TiC 10-15％、納米陶瓷粉體2-5％、鈷合金粉末5-8％、稀土粉末RE 0.1-1％、金屬結(jié)合劑4-6％。

所述鈷合金粉末型號(hào)是FY.Co50鈷鉻鎢硅硼合金粉末。

所述金屬結(jié)合劑由下述質(zhì)量配比的原料組成：

鎳Ni 2-6％、鉬Mo 1-5％、鈷Co 85-90％、鈦Ti 1-4％。

所述納米陶瓷粉體型號(hào)是SY-IHC，其平均粒徑范圍是5-8um。

所述稀土粉末RE選自釩Sc、鑭La、鈰Ce、釔Y中的一種或多種。

上述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料的制備方法，包括以下步驟：

將上述材料按照以上配比加入至研磨機(jī)中進(jìn)行混合研磨，研磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，研磨時(shí)間為3-5h，研磨完后于500-530MPa下壓制，在惰氣氛圍下，后于900-1000℃下燒結(jié)20-30min，待自然冷卻，即得所述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料。

所述惰氣氛圍可以是氬氣氛圍或者氮?dú)夥諊?/p>

納米陶瓷粉體是介于固體與分子之間的具有納米數(shù)量級(jí)(0.1～100nm)尺寸的亞穩(wěn)態(tài)中間物質(zhì)。隨著粉體的超細(xì)化，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了塊狀材料所不具有的特殊的效應(yīng)。納米陶瓷粉體材料具有以下的優(yōu)良性能：極小的粒徑、大的比表面積和高的化學(xué)性能，可以顯著降低材料的燒結(jié)溫度、節(jié)能能源；使陶瓷材料的組成結(jié)構(gòu)致密化、均勻化，改善陶瓷材料的性能，提高其使用可靠性；可以從納米材料的結(jié)構(gòu)層次(l～100nm)上控制材料的成分和結(jié)構(gòu)，有利于充分發(fā)揮納米材料的潛在性能。

本發(fā)明的有益效果是：經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的硬質(zhì)合金材料具有優(yōu)良的抗壓耐腐蝕性能，與傳統(tǒng)鋼材料相比，本發(fā)明硬質(zhì)合金具有優(yōu)異的硬度且制備方法簡(jiǎn)單。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。實(shí)施例中，納米陶瓷粉體為上海申驛新材料科技發(fā)展有限公司的產(chǎn)品；碳化硅SiC、碳化鎢WC、碳化鈦TiC、、鈷合金粉末、鎳Ni、鉬Mo、鈷Co、鈦Ti為中航邁特粉冶科技有限公司市售品；稀土粉末RE為江蘇泰州市揚(yáng)子江稀土金屬有限公司市售品。

實(shí)施例1

一種硬質(zhì)復(fù)合金屬材料，按照質(zhì)量配比，由以下物質(zhì)組成：

碳化硅SiC 60.7％、碳化鎢WC 12％、碳化鈦TiC 13％、納米陶瓷粉體3％、鈷合金粉末6％、鈰0.3％、金屬結(jié)合劑5％。

所述金屬結(jié)合劑由下述質(zhì)量配比的原料組成：

鎳Ni 4.5％、鉬Mo 3.5％、鈷Co 89％、鈦Ti 3％。

上述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料的制備方法，包括以下步驟：

將上述材料按照以上配比加入至研磨機(jī)中進(jìn)行混合研磨，研磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，研磨時(shí)間為4h，研磨完后于530MPa下壓制，在氬氣氛圍下，后于1000℃下燒結(jié)30min，待自然冷卻，即得所述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料。

實(shí)施例2

一種硬質(zhì)復(fù)合金屬材料，按照質(zhì)量配比，由以下物質(zhì)組成：

碳化硅SiC 59％、碳化鎢WC 12％、碳化鈦TiC 12％、納米陶瓷粉體4％、鈷合金粉末6.6％、釔Y 0.4％、金屬結(jié)合劑6％。

所述金屬結(jié)合劑由下述質(zhì)量配比的原料組成：

鎳Ni 5.2％、鉬Mo 3.3％、鈷Co 90％、鈦Ti 1.5％。

上述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料的制備方法，包括以下步驟：

將上述材料按照以上配比加入至研磨機(jī)中進(jìn)行混合研磨，研磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，研磨時(shí)間為5h，研磨完后于525MPa下壓制，在氬氣氛圍下，后于950℃下燒結(jié)25min，待自然冷卻，即得所述硬質(zhì)復(fù)合金屬材料。

本發(fā)明制得的硬質(zhì)復(fù)合金屬材料的技術(shù)參數(shù)如下：