[发明专利]一种超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）高能球磨制备纳米晶铁粉：在氩气保护条件下，将纯铁粉末置于不锈钢球磨介质中进行高能球磨，直至获得晶粒尺寸为8～12nm的纳米晶铁粉；

（2）放电等离子烧结制备超高塑性双尺度分布的块体铁材料：将步骤（1）得到的纳米晶铁粉装入模具内，在氩气保护条件下，采用放电等离子烧结，得到超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料，其中快速烧结工艺条件如下：

烧结设备：放电等离子烧结系统；

烧结电流类型：脉冲电流；

烧结温度Ts：1253K≤Ts≤1335K；

烧结时间：14～26min；

烧结压力：40～500MPa。

2.根据权利要求1所述的超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述放电等离子烧结中，升温速率为54～235K/min，保温时间控制在0～10min。

3.根据权利要求1所述的超高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述放电等离子烧结中，当采用石墨模具时烧结压力为40～50MPa，当采用碳化钨模具时烧结压力为50～500MPa。

4.权利要求1～3任一项所述制备方法得到的高塑性双尺度分布的超细晶/微米晶块体铁材料，其特征在于，其微观结构以块状微米晶α-Fe为基体相，以超细晶等轴状α-Fe和超细晶针状α-Fe为增强相。