[发明专利]一种耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料及其制备方法有效
申请号: | 202010132880.3 | 申请日: | 2020-02-29 |
公开(公告)号: | CN111321355B | 公开(公告)日: | 2022-03-29 |
发明(设计)人: | 陈维平;凌自成;刘健;李兵;杨鑫 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | C22C38/38 | 分类号: | C22C38/38;C22C38/32;C22C38/06;C22C38/28;C22C33/02 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 何淑珍;冯振宁 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 耐高温 铝液熔蚀 粉末冶金 高硼铁 基材 料及 制备 方法 | ||
1.一种耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料,其特征在于,按照质量百分比计,包括:0.1-0.6wt.%的C、1.5-9.0wt.%的B、8.0-25.0wt .%的Cr、12.0-30.0wt .%的Mn、1.5-10.0wt .%的Al、3.5-20.0wt .%的Ti,余者为Fe;
所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的制备方法包括如下步骤:
(1)将Fe粉、Cr粉、Al粉、Mn粉、Ti粉、C粉及B粉混合均匀,然后在氩气气氛中进行球磨处理,真空干燥,得到合金粉末;
(2)将步骤(1)所述合金粉末升温进行烧结处理,冷却至室温,得到所述耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料;
步骤(1)所述Fe粉、Cr粉、Al粉、Mn粉、Ti粉、C粉的颗粒尺寸均小于45μm;
步骤(1)所述B粉为无定型粉末;所述B粉的颗粒尺寸小于25μm;
步骤(2)所述升温的速率为80-100℃/min;烧结处理的温度为1050-1100℃,烧结处理的时间为5-10min,烧结处理的压力为15-20KN;
所述耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的室温硬度达到645.0-785.0HV,室温抗压强度达到2.0-3.0GPa,600-800℃的抗压强度达到0.3-1.0GPa;试样经750℃高温铝液熔蚀8h,体积损失速率较H13钢降低30%-60%。
2.一种制备权利要求1所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将Fe粉、Cr粉、Al粉、Mn粉、Ti粉、C粉及B粉混合均匀,然后在氩气气氛中进行球磨处理,真空干燥,得到合金粉末;
(2)将步骤(1)所述合金粉末升温进行烧结处理,冷却至室温,得到所述耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料;
步骤(1)所述Fe粉、Cr粉、Al粉、Mn粉、Ti粉、C粉的颗粒尺寸均小于45μm;
步骤(1)所述B粉为无定型粉末;所述B粉的颗粒尺寸小于25μm;
步骤(2)所述升温的速率为80-100℃/min;烧结处理的温度为1050-1100℃,烧结处理的时间为5-10min,烧结处理的压力为15-20KN。
3.根据权利要求2所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述球磨处理中的球料比为5-15:1。
4.根据权利要求3所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的制备方法,其特征在于,球磨处理中的球料比为10-12:1。
5.根据权利要求2所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述球磨处理为湿磨;球磨处理过程中需加入过程控制剂进行;所述过程控制剂为环己烷。
6.根据权利要求2所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述球磨处理的时间为15-45h。
7.根据权利要求6所述的耐高温铝液熔蚀粉末冶金高硼铁基材料的制备方法,其特征在于,所述球磨处理的时间为20-30h。
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