[发明专利]一种铁基复合材料的制备方法有效
| 申请号： | 201910446496.8 | 申请日： | 2019-05-27 |
| 公开（公告）号： | CN110039056B | 公开（公告）日： | 2020-01-03 |
| 发明（设计）人： | 崔国栋;刘瑜轩;张程菘;陈宜飞;徐沁 | 申请（专利权）人： | 西南交通大学 |
| 主分类号： | B22F3/105 | 分类号： | B22F3/105;B22F3/11;B22F7/02;C22C38/08 |
| 代理公司： | 51232 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 葛启函 |
| 地址： | 610031 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 合金 铁基复合材料 深冷处理 孔隙率 粒径 金属基复合材料 合金复合材料 减震 轴向位移量 成形样品 复合粉末 石墨模具 先进制造 阻尼性能 多孔铁 可调节 稳态 相向 压头 保温 诱导 | ||
1.一种铁基复合材料的制备方法，具体工艺步骤如下：
称取粒径为1～2微米的Fe-Ni-P复合粉末2份，称取粒径为100～250纳米的Fe-N粉末1份；其中每份Fe-Ni-P复合粉末占总粉末的质量百分比为15～20％，Fe-N粉末占总粉末的质量百分比为60～70％；将所称取的Fe-Ni-P复合粉末1份、Fe-N粉末1份、Fe-Ni-P复合粉末1份，依次放入石墨模具(2)中，在20MPa的轴向压力下预压成型，形成两端为Fe-Ni-P复合粉末，中间夹层为Fe-N粉末的复合圆柱体；将预压成型的复合圆柱体连同石墨模具(2)放入放电等离子体烧结炉中，在真空的环境下进行放电等离子体烧结，烧结后获得的Fe-Ni-P合金部分为亚稳定的γ相结构，即面心立方结构；所述轴向压力为双向进给，上压头(1)在石墨模具(2)内的进给段长度为2～3厘米，下压头(6)在石墨模具(2)内的进给段长度均为1厘米，在烧结过程中石墨模具(2)两端的上压头(1)和下压头(6)相向轴向位移，直至上压头(1)、下压头(6)的挡肩与石墨模具(2)的两端相贴合，在石墨模具(2)腔内预留6.28～9.42立方厘米的空间供粉体自由烧结并最终成形，从而使该复合材料的中间层获得14～39％的孔隙率。
2.根据权利要求1所述的一种铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述石墨模具(2)为空心圆柱体结构。
3.根据权利要求1所述的一种铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述上压头(1)、下压头(6)的形状均为带挡肩的“T”字形结构的圆柱体。
4.根据权利要求1所述的一种铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所采用的Fe-Ni-P复合粉末粒径为1～2微米，粉末中Ni的质量百分含量为28～30％，P的质量百分含量为1.5～2％，所采用的Fe-N粉末中N的质量百分含量为8～10％。
5.根据权利要求1所述的一种铁基复合材料的制备方法，其特征在于：放电等离子体烧结时的工艺参数为升温速度为100～200℃/min，烧结温度控制在800～875℃，保温时间为1～5min。
6.根据权利要求1所述的一种铁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的铁基复合材料的中间层为多孔铁结构，平均孔径在1微米，具有减震性能和阻尼性能，两边为高Ni、P含量的Fe-Ni-P合金。
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