[发明专利]一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)：将粘结剂放在水浴条件下进行融化，再加入WC颗粒进行机械搅拌，使粘结剂包覆WC颗粒，冷却研磨；

(2)：将稀土粉末与石蜡包覆好的WC颗粒放入真空球磨罐中，再加入酒精进行球磨，使稀土颗粒充分附着在WC颗粒表面，球磨时间为8-12h；

(3)：将步骤(2)所得的稀土附着WC颗粒取出，放入真空干燥箱中烘干酒精与去除石蜡，烘干时间为10-15h；

(4)：将步骤(3)所得的稀土附着WC颗粒与45钢进行球磨混合，球磨时间为2-3h；

(5)：将步骤(4)混合好的粉末在粉末压片机上进行压制成形，压力为500-600MPa，保压时间为10-15min；

(6)：将步骤(5)压制成形的预制坯放入真空管式炉中，通入氩气进行保护烧结，烧结温度为1350℃，保温时间为60min。

2.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加入的粘接剂为石蜡；所述步骤(2)中加入酒精的质量分数为1％～1.5％；所述步骤(2)中加入的稀土粉末为Y、La、Ce、Nd、Pr、Sc粉末中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，球磨的工艺为：球磨时先正转20-60min后停转10min，然后再反转20-60min最后再停转10min，转速为250-350r/min，上述过程重复多次。

4.根据权利要求3所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(4)中不锈钢磨球和粉末的重量比为3:1，其中Φ10mm和Φ5mm磨球个数比为1:5。

5.根据权利要求4所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中采用真空干燥箱进行干燥处理，真空度为5.0×10^-1Pa～1.0Pa，干燥温度为70-100℃，时间为3h，去除酒精，200-220℃去除粘结剂，时间为10-12h。

6.根据权利要求5所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，球磨的工艺为：球磨时先正转60-90min后停转10min，然后再反转60-90min，200r/min。

7.根据权利要求6所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，粉末压制成形的工艺为：先将压力升至500MPa，保压3-5min；再卸掉压力，重新将压力升至600MPa，保压8-10min。

8.根据权利要求7所述的一种稀土掺杂WC颗粒增强钢基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中加热和冷却均以特定的速率进行，工艺为：室温至500℃，速率为≤5℃/min；500℃至800℃，速率为≤10℃/min；800℃至1000℃，速率为≤5℃/min；1000℃至1350℃，速率为≤3℃/min；降温时，降温速率和升温速率相反。