[发明专利]一种高强抗氧化合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强抗氧化合金材料及其制备方法，其特征在于：所述高强抗氧化合金材料的主要配方为1.2％的碳、0.65％的硅、1.3％的锰、1.6％的铬、0.2％的钼、0.1％的镍、1.2％的铝、0.5％的铜、0.03％的钛、0.06％的钒、0.001％的铈、0.003％的硼、0.05％的钴与0.03％的铝。

2.根据权利要求1所述的一种高强抗氧化合金材料及其制备方法，其特征在于：所述高强抗氧化合金材料的制备步骤如下：

步骤一、将1.2％的碳、0.65％的硅、1.3％的锰、1.6％的铬、0.2％的钼、0.1％的镍、1.2％的铝、0.5％的铜、0.03％的钛、0.06％的钒、0.001％的铈、0.003％的硼、0.05％的钴与0.03％的铝进行称量；

步骤二、将经过计算得到的上述组成中的0.65％的硅、1.3％的锰与1.2％的碳首先放入熔炼炉中熔化，然后依次加入1.6％的铬、0.2％的钼、0.1％的镍、1.2％的铝、0.5％的铜、0.03％的钛、0.06％的钒、0.001％的铈、0.003％的硼、0.05％的钴，并升温到1250-1350℃后加入铝，保温1.5小时；

步骤三、将得到的合金液在1100-1150℃下进行浇铸，冷却到300-350℃后进行退火处理；

步骤四、将浇铸后的产品置于870-890℃的退火炉中，保温3.5小时出炉，采用空气冷却，空冷速度不超过1.2℃/分钟；

步骤五、淬火处理，置于930-950℃的淬火炉中，保温2小时后用水性淬火液进行淬火液恒温淬火处理，淬火液在淬火时保持温度在130-150℃之间，淬火温度到180-200℃时进行回火处理；

步骤六、回火处理，在温度为250±10℃的回火炉中保温2.5小时后自然冷却；

步骤七、用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能的扩散退火的方法，在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷；

步骤八、之后将混合物进行压制，采用普通的钢模压制，压制后压坯是一个长方体抗弯条试样，压制工艺采用二次加压的方法，即在第一次加压后，保压2min，然后卸载压力，接着再以第一次压力大小的80，再次加压，保压1min。然后卸载压力准备脱模；

步骤九、脱模之后的混合物导入到成型设备中进行成型，然后对铸件抛丸20-25分钟，去除铸件表面的氧化皮、砂粒、涂料壳。

3.根据权利要求2所述的一种高强抗氧化合金材料及其制备方法，其特征在于：所述合金材料的主要特点如下：

一、广泛的工艺特性

钢结硬质合金首要的工艺特性是可加工性和可热处理性。钢结硬质合金的可加工性除了主要取决于合金基体的含量外，也取决于基体的性质与状态，钢结硬质合金的另一个重要工艺特性是其可锻性。锻造时不仅能使其产生变形，而且会改善材料的组织，可焊性是钢结硬质合金的又一个重要的工艺特性。钢结硬质合金不仅可以采用对焊、镶焊、电弧焊、真空扩散焊、对焊等各种焊接方法与钢材进行焊接，而且合金本身也可彼此进行焊接。

二、良好的物理机械性能

钢结硬质合金本身最重要的性能是在硬化态下具有很高的硬度，其耐磨性与高钴含量的硬质合金相当，与硬质合金相比又具有较高的韧性，而钢结硬质合金与钢相比具有较高的刚性、弹性模量、抗弯强度和抗压强度，从而体现出钢结硬质合金的良好综合性能。此外钢结硬质合金还具有较低的比重、较高的比强度、良好的自润滑性、高的阻尼特性与固有频率、与钢相近的热膨胀系数等一系列有益的物理性能。

三、优异的化学稳定性

钢结硬质合金具有优异的化学稳定性，能耐高温、抗氧化、抗各种介质如大气、燃气、海水、油，酸、碱、盐等的腐蚀。钢结硬质合金的抗腐蚀性取决于基体类型，故可根据不同的需要，选择适当的钢或合金作粘结相，使其具有相应的抗腐蚀性。