[发明专利]低密度耐热铁基合金及其制备方法

权利要求书

1.低密度耐热铁基合金的制备方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

采用Ni粉、Al粉机械合金过程中发生反应生成纳米B2有序结构的NiAl粉体颗粒，将金刚石经适宜工艺预处理后使其表面形成一层均匀的钨包覆层，继而将NiAl粉和预处理后的金刚石粉填入球磨罐中，且与Fe粉继续均匀混合，得到细小均匀的NiAl/金刚石增强Fe基合金复合粉末，再通过热压烧结得到块体复合材料，以获得具有低密度耐热NiAl/金刚石增强Fe基材料，即低密度耐热铁基合金；

所述制备方法具体包括以下步骤：

步骤一：按料：磨球=1：10的质量比将原料粉末Ni粉和Al粉按照原子比为1:1进行配比后装入抽真空并充入氩气的球磨罐中进行球磨，使Ni粉和Al粉均匀混合且完全固溶，得到细小均匀的B2结构的纳米NiAl粉体；

步骤二：金刚石预处理：

将金刚石粉、铜粉、钨粉按质量比75%：20%：5%进行配比后洗涤、烘干、真空热处理；先后用200目、300目和400目的筛子进行筛粉，去掉铜粉和多余的钨粉，最终获得钨包覆金刚石粉末；

步骤三：按质量分数称取35-50%Fe粉、35-50%纳米尺度B2结构的NiAl粉和不大于30%钨包覆金刚石粉末；

步骤四：Fe粉、B2结构的NiAl粉按照质量百分比为1:1进行配比后，加入质量百分数不大于30%的钨包覆金刚石粉末以球料比3:1混合球磨，得到最终合金粉末；

步骤五：将步骤四中获得的最终合金粉末填入石墨模具中，通过热压烧结即形成所需的块体复合材料。

2.根据权利要求1所述的低密度耐热铁基合金的制备方法，其特征在于：

步骤一中，球磨以250r/min的转速进行，运转/停止间隔时间30min，共计70h。

3.根据权利要求1所述的低密度耐热铁基合金的制备方法，其特征在于：

步骤二中，洗涤、烘干、真空热处理的具体步骤为：

酸洗，盐酸质量百分比浓度10%，温度60℃清洗30min→无水乙醇超声清洗20min→丙酮超声清洗20min→无水乙醇超声清洗20min→85℃烘干→烘干后的混合粉末进行1000℃真空热处理60min。

4.根据权利要求1所述的低密度耐热铁基合金的制备方法，其特征在于：

步骤四中，球磨的转速为100r/min，时间为5h。

5.根据权利要求1所述的低密度耐热铁基合金的制备方法，其特征在于：

步骤五中，热压烧结的真空度为6.67×10^-3Pa，热压烧结以10℃/min的升温速率升温至目标温度1050℃并保温60min，然后随炉冷却至室温。

6.如权利要求1所述的低密度耐热铁基合金的制备方法制得的低密度耐热铁基合金。